物体的质量和重量是一回事吗?

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-05-12
质量和重量是一回事吗?有什么区别?

其实质量只是物体的基本属性,它并且不随外界因素的变化而改变;而重量是物体受到来自重力的作用,即来自星球的万有引力作用,力的作用是相互的,所以其实根本不是这么一回事。
质量是物体属性的其中之一
质量常有两种定义:惯性质量和引力质量。
依次用于衡量物体惯性的大小,是衡量受某种引力场影响它的大小而作用的。而惯性质量和引力质量被多次实验证明其实是等价的,所以可以得到一个结论:一个物体质量(m)越大,它的惯性就越大,越不容易被推动,改变它的速度也很难。一个物体质量越大,也会使同一个引力场(或者说同一星球)对它的引力就越大质量是物体自身的属性,是不随外界改变而改变的,质量符号为m。
重量是物体受到的引力
重量其实就是物体在地球上(或者其他星球上),所受到的重力大小,实质上是万有引力。根据GM=gR^2可得,卫星轨道半径为R,而通过这个式子GMm/r^2=mg可得,而在星球的两级才能运用,M为中心天体,m为环绕中心天体的星球,r指的是轨道半径,当远离地面时,万有引力等于向心力,就有别的算法了。
对于同一个物体,外部的引力场发生,变化时,物体重量是会变化的。月球表面的引力场强度是地球表面的1/6,所以地球人的重量到了月球会变为1/6。而物体的质量则会保持不变,毕竟无论物质移动到了哪里,其本身都不增不减。
重量 = 质量 x 引力场强度

重量是一份力,符号为F,根据牛顿第二定律则有:F=m·a。其中m为物体质量,a为加速度,即表示大小,又表示方向,是个矢量。
在地球,a是地球表面的引力场强度,为了简便,人们规定地表的引力场强度为g,名为“重力加速度”来表示。

测质量与测重量的方式不一样
另外,从各自的测量方式,你也可以观察到二者的不同。
假设我们要分别测一个石块的质量m和重量F。
我们一般用天平测量小物体的质量,意味着你得找到与石块质量相同的物体来进行称重,那个物体的质量是多少,苹果的质量也就是多少。因此会定义一些已知质量的物体作为参考,比如天平的砝码,杆秤的衬托。用天平或秤杆的方法,无论你在地球上,还是在月球上测量,得到的石块质量都是相同的。

而重量是一种力,测量方法就很多了,我们可以找一个与重力相同的力,并且大小可知。比如用弹簧拉力计吊起石块,或者用弹簧顶住它,因为弹簧的形变量与弹力成正比,用弹簧的形变来测量重力很方便。
当然,你也可以用天平也可以测重量,因为砝码和衬托的质量已知,可以先测量出石块的质量m,然后乘以重力加速度g就知道苹果重量F二者各自的大小。
区分“质量”和“重量”有什么用?
我猜到你可能会好奇,这两个量在地球上根本也没啥区别嘛,不就是差了一个常数因子嘛,干嘛这么麻烦?
确实,对于绝大多数人,这两个量根本不用咋区分,无非就是一个单位是kg,一个单位是N而已。但对于航天等特殊领域,物体受到的引力与质量并非是简单的正比关系,将这两个概念区分开很有必要。

以地球同步人造卫星为例,需要考虑让其停留在特定轨道上,以获得与地球同步的角速度,所以才叫“同步卫星”。而太空中的引力场是与地球不同的,此时计算受力就不能用地球上的重力加速度作为参数,还要考虑到月球的引力,整体的引力加速度的计算更为复杂。但在这个过程中,卫星的质量是不变的,因此几乎不需要考虑质量的变化:F↓=m·a↓,我们只需要考虑a就可以获得F的改变量。

但也存在远航的卫星,相对地面的速度非常快,这时必须要考虑相对论效应,即卫星的质量会发生微小的增加。轨道的计算不能出一丝一毫的差错,这类效应绝不可忽视。此时F↓=m↑·a↓,可以看到质量m、加速度a都在变化,计算更为复杂了。
总结
所以质量和引力必须单独考虑才能周全,如若单纯认为m是不变的,有可能会出大问题的。

一、反映内容不同
1、质量是物体惯性的量度,它是任何物体都固有的一种属性。
2、重量则反映了物体所受重力的大小,它是受地球的吸引而引起的。


二、量不同
1、质量是标量。质量只有数值。
2、重量是矢量,而重量是指向下垂直地面。

三、测量方式不同
1、质量用天平测定。
2、重量则用弹簧秤测之。

四、单位不同
1、质量和重量的单位在国际单位制里,质量的单位是千克。
2、重量的单位是牛顿。实用时,重量的单位常用千克力或克力。
参考资料来源:百度百科-重量
参考资料来源:百度百科-质量

不是,质量指的是多少千克,跟有没有万有引力g没有关系。
而重量是质量乘以g,即m*g。
我们生活中常说的重量和质量其实不区分,我们把它视为是相同的,其实他们存在一个g的关系,就是重量等于质量乘以常数g。
确切说重量是物理重力的度量,物理的重力就是质量乘以这个g,g=9.8,计算时常常规定为10。



质量就是不变的重量
关于质量到底是什么,世界上的科学家们还没人能说清楚。
质量-百度百科:“物体所含物质的数量叫质量,是度量物体在同一地点重力势能和动能大小的物理量”。我们从质量的定义——物体在同一地点重力势能大小的物理量,可以看出质量就是重量[1]。
重力公式G=mg中因为g是变量,m是不变量,由此也可以看出,质量m就是不受g影响的不变的重量。
我们从质量就是不变的重量可以看出,质量就是重量、重量就是重力、重力就是万有引力、质量就是万有引力、万有引力就是磁力。
重力加速度g和磁场强度成正比。g在两极地区最大,赤道地区最小,这是因为两极地区磁场强度最大。地球表面赤道上的磁场强度约为0.29~0.40高斯(0.5×10^-4(T)),而地磁北极的磁场强度为0.61高斯,地磁南极的磁场强度为0.68高斯[2],所以同一物体在赤道处的重量比两极轻。重力加速度g和离心力成方向相反。地球赤道处离心力最大,两极为0,所以同一物体在赤道处的重量比两极轻。
月球上人的重量是地球上人的重量的六分之一.这是因为月球上的磁场强度为1×10^-9——5×10^-9(T)[3],比地球磁场强度小,也就是g小,所以重量G=mg轻。
我们从质量就是不变的重量可以看出,人们之所以提出质量一词就是为了计算方便,因为重量因地点不同,g不同而不同。这就象百米运动员的速度不变,受风速影响改变一样。有风的速度和无风的速度都是百米运动员的速度(重量),只不过以无风的速度为真实的运动员百米速度(质量)一样。这就象我们为了比较百米运动员的速度,必须规定百米赛跑时的统一风速(没有风速(g))一样。
只不过我们把在风速影响下的百米运动员的速度作为百米运动员的速度(重量),把在没风速影响下的百米运动员的速度作为百米运动员的真实速度(质量)而已。因此,百米运动员的真实速度(质量)也是百米运动员的速度(重量),百米运动员的真实速度(质量)是不变的百米运动员的速度(重量)。
参考文献;
[1]、百度搜索:质量-百度百科。
[2]、百度搜索:地球磁场的成因。
[3]、百度搜索:月球磁场-百度百科。
作者:赖柏林

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