Massa ja paino
Fysiikassa massa ja paino ovat eri asioita. Kappaleen massa mittaa kappaleen sisältämän aineen määrää. Paino on painovoimakentän kappaleeseen kohdistaman voiman mitta. Toisin sanoen paino on se, kuinka voimakkaasti painovoima vetää esinettä puoleensa. Tämä tarkoittaa sitä, että esineen massa pysyy samana riippumatta siitä, missä se on maapallon pinnalla, mutta jos se siirretään päiväntasaajalta pohjoisnavalle, sen paino kasvaa 0,5 %, koska maapallon painovoimakenttä kasvaa.
Massa mitataan kilogrammoina tai kiloina. Yhden litran vesitilavuuden massa on yksi kilogramma. Paino mitataan newtoneina, joka on voiman standardiyksikkö. Penkille asetettu yhden kilogramman massa painaa penkkiä alaspäin lähes kymmenen newtonin voimalla.
Keinun ketjut pitävät koko lapsen painon. Jos joku seisoisi hänen takanaan keinun alaosassa ja yrittäisi pysäyttää hänet, hän toimisi hänen inertiaansa vastaan, joka johtuu massasta, ei painosta.
Yleiskatsaus
Jonkin asian paino on maan pinnalla mitattu arvo. Valitettavasti esineen painon kuvaamiseen käytetään yleisesti massan yksiköitä, kuten kilogrammaa tai puntaa. Lähes koko ihmiskunnan historian ajan paino on mitattu maan pinnalla. Täällä paino on verrannollinen massaan. Esineillä, joilla on sama massa, on sama paino. Esineellä, jonka massa on kaksi kertaa suurempi kuin toisella, on myös kaksi kertaa suurempi paino. Tämän vuoksi on yleinen käytäntö käyttää kahta sanaa, massaa ja painoa, ikään kuin ne tarkoittaisivat samaa asiaa, ja käyttää kilogrammaa tai puntaa sekä massan että painon yksikköinä. Samojen termien käyttäminen kahden eri ominaisuuden kuvaamiseen ja mittaamiseen on johtanut näiden kahden ominaisuuden, massan ja painon, väliseen sekaannukseen. Massa ja paino eivät ole sama asia.
Yleensä massalla tarkoitetaan sitä, kuinka "raskas" jokin on. Massa on kuitenkin todellisuudessa inertiaominaisuus, eli esineen taipumus pysyä vakionopeudessa, ellei siihen kohdistu ulkopuolista voimaa. Newtonin toisen liikelain mukaan, joka on ilmaistu kaavalla, kappale, jonka massa m on yksi kilogramma, kiihtyy a yhdellä metrillä sekunnissa sekunnissa (noin kymmenesosa Maan painovoiman aiheuttamasta kiihtyvyydestä), kun siihen kohdistuu voima F, jonka suuruus on yksi newton.
Tunne ero
Painon ja massan välisen eron voi tuntea ripustamalla yli kymmenen kilogrammaa painavan esineen kahden tai useamman metrin pituiseen köyteen. Jos henkilö painaa yhdellä sormella ylöspäin esineen alapuolta vasten, hän tuntee esineen painon. Jos hän painaa hetkellisesti yhdellä sormella ripustetun esineen sivua vasten, hän tuntee esineen massan. (On tärkeää, että he eivät työnnä esinettä sivusuunnassa niin pitkälle, että se alkaisi kohota).
Kysymyksiä ja vastauksia
K: Mitä eroa on massalla ja painolla?
A: Massa on esineen sisältämän aineen määrän mitta, kun taas paino on painovoiman aiheuttaman, esineeseen kohdistuvan voiman mitta.
K: Mitä paino on?
V: Paino on se, kuinka voimakkaasti painovoima vetää esinettä.
K: Muuttuuko esineen massa, jos se siirretään päiväntasaajalta pohjoisnavalle?
V: Ei, esineen massa pysyy samana.
K: Muuttuuko esineen paino, jos se siirretään päiväntasaajalta pohjoisnavalle?
V: Kyllä, esineen paino kasvaa 0,5 %, koska maan vetovoimakenttä kasvaa.
K: Mitä yksiköitä käytetään massan mittaamiseen?
V: Massa mitataan kilogrammoina tai kiloina.
K: Mikä on yhden litran vesitilavuuden massa?
V: Yhden litran vesitilavuuden massa on yksi kilogramma.
K: Mitä yksiköitä käytetään painon mittaamiseen?
V: Paino mitataan newtoneina, joka on voiman standardiyksikkö.
