Er massi hlutar ekki sama og þyngd hans?

Svar

Nei, massi tiltekins hlutar er stærð sem breytist ekki hvað sem við gerum við hlutinn, nema þá að við bætum einhverju efni við hann eða skiljum efni frá honum. Massinn er til dæmis hinn sami hvort sem hluturinn er staddur hér á Íslandi, uppi á Everest-fjalli, á tunglinu eða við yfirborð reikistjörnunnar Júpíters.

Þyngd hlutar er hins vegar krafturinn sem verkar á hann frá öðrum hlutum í grenndinni. Hún er bæði háð því hverjir þessir hlutir eru og hversu langt hluturinn er frá miðju þeirra. - Þegar við förum með hlut frá sjávarmáli upp á Everest-fjall fjarlægist hann miðju jarðar um rúmlega 1 af þúsundi og þyngd hans minnkar um 2-3 af þúsundi, sem er vel hægt að lesa af þokkalega nákvæmri vog. - Þegar hlutur er staddur við yfirborð tunglsins ræður tunglið mestu um þyngd hans. Þar sem það er bæði miklu minna en jörðin og léttara í sér eru hlutir 9 sinnum léttari við yfirborð tunglsins en við sjávarmál hér á jörðinni. - Júpíter er á hinn bóginn miklu stærri og efnismeiri en jörðin og hlutir hafa þar 2,5 sinnum meiri þyngd en hér á jörðinni. Við gætum ekki staðið upprétt þar eða gengið, að minnsta kosti ekki lengi!

En það er ekki sama hvers konar vog við höfum með okkur upp á Everest eða til tunglsins ef við ætlum að mæla þyngd okkar. Vogir eru í aðalatriðum tvenns konar. Sumar, þar á meðal ýmsar eldhúsvogir, mæla í rauninni massa hlutanna. Með þessum vogum er massinn borinn saman við einhvers konar lóð eða viðmiðunarmassa. Vogin mælir því í rauninni massa hlutarins í kílógrömmum, eins og hún segist gera. Aðrar vogir mæla hins vegar í rauninni þyngd hlutarins þó að þær gefi annað til kynna. Þær mæla þá til dæmis togkraftinn í einhvers konar gormum. Myndin hér á eftir sýnir slíka vog, þ.e. gormavog sem sýnir togkraft lóðsins sem í henni hangir en ekki massa þess.

Það er alveg sama hvert við förum með vogir af fyrri gerðinni, upp á fjöll eða út í geiminn; þær munu alltaf sýna sama massann. "Massinn" sem við lesum af vogum af síðari gerðinni verður hins vegar síbreytilegur því að hann er í rauninni í hlutfalli við þyngdina og hún breytist eftir því hvaða himinhnettir eru í grennd við okkur á hverjum tíma, og hversu langt miðja þeirra er frá okkur. Einnig koma fram lítils háttar breytingar eftir því hvar við erum á jörðinni. Ef mikið af þungu og þéttu efni er til að mynda rétt fyrir neðan okkur í jörðinni, togar hún í okkur með meiri krafti en ella, og þyngd hluta á þessum stað verður meiri en annars staðar á jörðinni.

Þegar fólk lætur sér annt um "líkamsþyngd" sína er í rauninni átt við massann. Hann minnkar ekki við það eitt að við fjarlægjumst miðju jarðar, þó að sumar vogir gefi þá til kynna breytingu á þyngd!