Διαφορά μεταξύ μάζας και βάρους
Η διαφορά μεταξύ μάζας και βάρους είναι ότι η μάζα είναι η μέτρηση της ποσότητας ύλης που περιέχεται σε ένα αντικείμενο, ενώ το βάρος είναι μια μέτρηση του πόση βαρύτητα τραβάει προς τα κάτω ένα αντικείμενο. Ως εκ τούτου, στο φεγγάρι, θα έχετε την ίδια ακριβώς μάζα με τη Γη, αλλά θα έχετε πολύ μικρότερο βάρος λόγω της ασθενέστερης βαρυτικής έλξης από το φεγγάρι σε σύγκριση με τη Γη.
Η επιστήμη περιλαμβάνει πολλές διαφορετικές θεωρίες, νόμους και έννοιες που συνεργάζονται για να σχηματίσουν μια ολοκληρωμένη άποψη του κόσμου γύρω μας και πέρα από αυτό. Η επιστημονική έννοια των πραγμάτων χρησιμοποιείται για την ταξινόμηση και τη δημιουργία μιας δομής με την οποία μπορούν να εργαστούν οι επιστήμονες.
Για παράδειγμα, όταν κοιτάμε κάτι που κινείται πολύ γρήγορα, πώς ορίζουμε τι είναι γρήγορο; Για αυτό, χρησιμοποιούμε έννοιες όπως η επιτάχυνση και η ταχύτητα για να μετατρέψουμε το "προχωρά γρήγορα" σε μια απτή έννοια για μέτρηση και χρήση. Η ταχύτητα ορίζεται ως ο ρυθμός μεταβολής ενός αντικειμένου καθώς διανύει μια συγκεκριμένη απόσταση μέσα σε ένα συγκεκριμένο χρονικό πλαίσιο (μίλια ανά ώρα).
Πριν προχωρήσουμε πολύ, ας συζητήσουμε για ποιο λόγο ήρθατε εδώ.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ βάρους και μάζας;
Η διαφορά μεταξύ βάρους και μάζας είναι:
- Μάζα είναι η μέτρηση της ποσότητας ύλης που περιέχει ένα αντικείμενο
- Το βάρος είναι η μέτρηση της έλξης που ασκεί η βαρύτητα σε ένα αντικείμενο
Η επιτάχυνση ορίζεται ως η μεταβολή της ταχύτητας με την πάροδο του χρόνου, συνήθως ως αύξηση της ταχύτητας. Πολλές επιστημονικές έννοιες όπως η ταχύτητα και η επιτάχυνση έχουν εισέλθει στην επικρατούσα γλώσσα και είναι σημαντικό να κατανοήσουμε τη χρήση τους στην επιστήμη, ώστε να μην παρεξηγηθεί τι σημαίνουν. Υπάρχουν πολλές άλλες έννοιες και όροι που χρησιμοποιούνται στην επικρατούσα τάση, όπως ΓΤΟ (γενετικά τροποποιημένος οργανισμός) και οργανικός. Αυτοί οι όροι και πολλοί άλλοι έχουν συγκεκριμένες έννοιες που μπορεί να παρερμηνευθούν λόγω κακής χρήσης από εταιρείες και άτομα.
Δύο από τις πιο δημοφιλείς έννοιες της επιστήμης που χρησιμοποιούνται στη γενική κοινωνία είναι το βάρος και η μάζα. Όταν ζυγιζόμαστε, βλέπουμε είτε κιλά είτε κιλά γιατί εξισώνουμε μάζα και βάρος εκτός της φυσικής. Επιστημονικά, αντιπροσωπεύουν δύο σχετικά αλλά διαφορετικά πράγματα.
| Βάρος Vs. Μαζί | Ενδιαφέροντα γεγονότα |
| Εξαρτημένο | Σε αντίθεση με τη μάζα, το βάρος μπορεί να είναι μηδέν |
| Ανθεκτικότητα | Η μάζα είναι άφθαρτη και δεν αλλάζει ποτέ |
| Τοποθεσία | Το βάρος ενός αντικειμένου αλλάζει ανάλογα με το πού βρίσκεται |
| Μονάδα μάζας | Τυπικά κιλά ή λίβρες |
| Μονάδα βάρους | Νεύτονες |
| Καθολική | Τα πάντα στο σύμπαν έχουν μάζα |
| Διάνυσμα | Το βάρος μετριέται ως διάνυσμα |
Μάζα έναντι βάρους
Η μάζα ενός αντικειμένου είναι μια εγγενής ιδιότητα αυτού του αντικειμένου και αντιπροσωπεύει την ποσότητα της ύλης που βρίσκεται σε ένα αντικείμενο. Κάθε αντικείμενο, μεγάλο ή μικρό, έχει μάζα και συνήθως αναπαρίσταται με κιλά ή γραμμάρια ως τυπική μονάδα μέτρησης. Στη φυσική, το βάρος είναι η δύναμη σε ένα αντικείμενο λόγω της βαρύτητας. Το βάρος μετριέται σε Newton εξαιτίας αυτού.
Όταν ζυγιζόμαστε, βλέπουμε ποια πρέπει να είναι η μάζα μας αντί για το βάρος μας. Το βάρος ορίζεται ως η μάζα επί τη σταθερά της βαρύτητας της Γης. Η σταθερά βαρύτητας είναι ουσιαστικά η ποσοτικοποιημένη ισχύς της βαρύτητας της Γης. Επειδή η βαρύτητα της Γης δεν αλλάζει, μπορούμε να μετρήσουμε το βάρος και τη μάζα μας σχεδόν οπουδήποτε στη Γη.
Τώρα, αν πηγαίναμε σε άλλο πλανήτη ή σελήνη που είχε διαφορετική βαρυτική σταθερά, τότε θα βλέπαμε κάποιες αλλαγές. Αν πάμε στο φεγγάρι, το οποίο έχει ασθενέστερη βαρύτητα από τη Γη, θα ζυγίζαμε λιγότερο από ό,τι στη Γη. Η μάζα μας θα έμενε ίδια γιατί δεν επηρεάζεται από τίποτα άλλο εκτός από το πόσοι είμαστε. Εάν ήμασταν στον Κρόνο, τότε θα ζυγίζαμε πολύ περισσότερο από ό,τι στη Γη, επειδή η βαρύτητα στον Κρόνο είναι μεγαλύτερη από τη βαρύτητα της Γης. Και πάλι, η μάζα μας θα παρέμενε η ίδια.
Σε κανονικές καταστάσεις, η μάζα ενός αντικειμένου είναι γενικά αμετάβλητη. Αυτό γίνεται πολύπλοκο όταν πλησιάζουμε την ταχύτητα του φωτός. Καθώς πλησιάζουμε στην ταχύτητα του φωτός, η σχετική μάζα μας αυξάνεται. Αυτό συμβαίνει λόγω της ειδικής σχετικότητας, μια αποδεκτή και γενικά επιβεβαιωμένη θεωρία της φυσικής δηλώνει ότι η κινητική ενέργεια της κίνησης ενός αντικειμένου με ή κοντά στην ταχύτητα του φωτός προστίθεται στη μάζα του, μεταβάλλοντάς την έτσι.
Μια από τις πιο ενδιαφέρουσες πτυχές της μάζας είναι ότι με αρκετή μάζα μπορείτε να δημιουργήσετε ένα βαρυτικό πεδίο και να ασκήσετε μια βαρυτική δύναμη. Ενώ οι άνθρωποι δεν μπορούν να το κάνουν αυτό, οι πλανήτες και άλλα ουράνια σώματα μπορούν. Η μάζα της Γης είναι 5,972 × 10^24 kg, η οποία είναι εξαιρετικά μεγάλη. Αυτό το μέγεθος του επιτρέπει να ασκεί μια βαρυτική δύναμη σε πράγματα όπως το φεγγάρι, εμείς και οτιδήποτε έχει πολύ ασθενέστερη βαρύτητα από τη δική του. Το ηλιακό μας σύστημα βρίσκεται σε μια πράξη εξισορρόπησης με πολλές διαφορετικές δυνάμεις βαρύτητας.
Τα όρια μάζας και βάρους
Η μάζα και το βάρος δημιουργεί προβλήματα για τα πλάσματα στη Γη επειδή υπάρχουν περιορισμοί που συναντάμε και βλέπουμε στον κόσμο. Στο King Kong, βλέπουμε γιγάντια τέρατα και πλάσματα που υψώνονται πάνω από τα πάντα και κινούνται με ευκολία και χωρίς ανησυχία. Το μεγαλύτερο πλάσμα στη Γη είναι η μπλε φάλαινα και αυτό συμβαίνει μόνο επειδή βρίσκεται στον ωκεανό.
Εάν πάρετε έναν γορίλα και τον κάνετε 20 φορές μεγαλύτερο, θα κατέρρεε κάτω από το βάρος και τη μάζα του. Το ίδιο θα συμβεί και σε μια αράχνη αν τη μεγεθύνετε μέχρι να γίνει τόσο μεγάλη όσο ένα κτίριο. Αυτό συμβαίνει επειδή ο σκελετός και οι μύες δεν μπορούν να υποστηρίξουν τόση μάζα. Η δύναμη που ασκεί πάνω τους είναι τεράστια και δεν υπάρχει αντίβαρο για να τα στηρίξει σε αυτό το μέγεθος. Επίσης, η ζήτηση ενέργειας είναι εξαιρετικά μεγάλη και θα εξαντλούνταν γρήγορα.
Ο λόγος για τον οποίο οι δεινόσαυροι έγιναν τόσο μεγάλοι ήταν ότι έμοιαζαν με τα ερπετά και χρειάζονταν λιγότερη ενέργεια από τα θηλαστικά. Ο λόγος που η μπλε φάλαινα είναι το μεγαλύτερο πλάσμα στη Γη είναι ότι ζει στο νερό, το οποίο παρέχει άνωση για να αντιμετωπίσει μέρος της δύναμης της βαρύτητας και αποτρέπει την κατάρρευση του σώματός της.
Όσον αφορά την εύρεση ζωής σε άλλους πλανήτες, εάν υπάρχει ζωή σε πλανήτες με μεγαλύτερη βαρύτητα από τη Γη, τότε θα περιμέναμε να δούμε μικρότερη και τίποτα τόσο μεγάλο όσο αυτό που υπάρχει στη Γη. Αντίθετα, θα περιμέναμε να δούμε σχετικά ψηλότερες μορφές ζωής σε κατοικήσιμους πλανήτες που έχουν χαμηλότερη βαρύτητα από τη Γη.
Εάν οι άνθρωποι επρόκειτο να αποικίσουν άλλους πλανήτες και φεγγάρια, λαμβάνοντας υπόψη ότι υπάρχουν σχέδια για τη δημιουργία βάσεων στο φεγγάρι και τον Άρη, θα βλέπαμε επίσης αλλαγές στο βάρος μας αλλά και στο σώμα μας. Στη Σελήνη, θα περιμέναμε να δούμε τα οστά μας να γίνονται πιο αδύναμα και οι μύες μας να συρρικνώνονται επειδή η μάζα μας αντιμετωπίζει μια ασθενέστερη βαρύτητα και δεν χρειάζεται την ίδια υποστήριξη από τους μύες και τον σκελετό μας. Το ίδιο θα συνέβαινε στον Άρη λόγω της χαμηλότερης βαρύτητάς του.
Στη συνέχεια, γίνεται όλο και πιο σημαντικό να κατανοήσουμε τις συνέπειες αυτών των αλλαγών στα άτομα σε τομείς της γενικής ανθρώπινης υγείας και αναπαραγωγής.
