Masa un svars
Fizikas zinātnēs masa un svars ir atšķirīgi jēdzieni. Objekta masa ir mērvienība, kas raksturo objektā esošās vielas daudzumu. Svars ir gravitācijas lauka radītā spēka mērs uz objektu. Citiem vārdiem sakot, svars ir tas, cik spēcīgi gravitācija iedarbojas uz objektu. Tas nozīmē, ka objekta masa saglabāsies tāda pati, kur tā atrašanās vieta uz Zemes virsmas, bet, ja objektu pārvietos no ekvatora uz ziemeļu polu, tā masa pieaugs par 0,5 %, jo palielināsies Zemes gravitācijas lauks.
Masu mēra kilogramos vai mārciņās. Viena litra ūdens tilpuma masa ir viens kilograms. Svaru mēra ņūtonos, kas ir standarta spēka mērvienība. Viena kilograma masa, kas novietota uz soliņa, nospiež uz soliņa ar gandrīz desmit ņūtonus lielu spēku.
Šūpoļu ķēdes notur visu bērna svaru. Ja kāds stāvētu viņai aiz muguras šūpoļu apakšā un mēģinātu viņu apturēt, tas darbotos pret bērna inerci, kas rodas no masas, nevis svara.
Pārskats
Svars ir vērtība, ko mēra Zemes virspusē. Diemžēl parastie termini, ko izmanto, lai aprakstītu kāda objekta svaru, ir masas vienības, piemēram, kilogrami vai mārciņas. Gandrīz visā cilvēces vēsturē svars ir mērīts uz Zemes virsmas. Šeit svars ir proporcionāls masai. Vienādas masas objektiem ir vienāds svars. Objektam, kura masa ir divreiz lielāka par cita objekta masu, būs arī divreiz lielāks svars. Tāpēc ir ierasts lietot abus vārdus - masa un svars - tā, it kā tie nozīmētu vienu un to pašu, un kā masas un svara mērvienības lietot kilogramus vai mārciņas. Vienādu terminu lietošana, lai aprakstītu un izmērītu divas dažādas īpašības, ir novedusi pie šo divu īpašību - masas un svara - sajaukšanas. Masa un svars nav viens un tas pats.
Parasti ar masu apzīmē to, cik "smags" ir kāds objekts. Tomēr masa patiesībā ir inerciāla īpašība, proti, objekta tendence saglabāt nemainīgu ātrumu, ja vien uz to iedarbojas kāds ārējs spēks. Saskaņā ar Ņūtona otro kustības likumu, kas izteikts ar formulu, objekts ar masu m, kas ir viens kilograms, paātrināsies a ar ātrumu viens metrs sekundē sekundē (aptuveni viena desmitā daļa no Zemes gravitācijas radītā paātrinājuma), ja uz to iedarbojas spēks F, kas ir viens ņūtons.
Atšķirības sajūta
Svara un masas atšķirību ir iespējams sajust, uz divus vai vairāk metrus garas virves uzkarinot priekšmetu, kura masa ir lielāka par desmit kilogramiem. Ja cilvēks ar vienu pirkstu nospiež uz augšu pret objekta apakšdaļu, viņš sajūt objekta svaru. Ja cilvēks ar vienu pirkstu uz brīdi piespiež pakārtā objekta sānu, viņš sajūt objekta masu. (Svarīgi, lai viņi neiespiestu priekšmetu uz sāniem tik tālu, lai tas sāņus sānos sānslīdētu.)
Jautājumi un atbildes
J: Kāda ir atšķirība starp masu un svaru?
A: Masa ir mērvienība, kas nosaka vielas daudzumu objektā, bet svars ir mērvienība, kas nosaka gravitācijas radīto spēku uz objektu.
J: Kas ir svars?
A: Svars ir tas, cik spēcīgi gravitācija iedarbojas uz objektu.
Vai mainīsies objekta masa, ja to pārvietos no ekvatora uz ziemeļu polu?
A: Nē, objekta masa paliks nemainīga.
Vai mainīsies objekta svars, ja to pārvietos no ekvatora uz ziemeļu polu?
A: Jā, priekšmeta svars palielināsies par 0,5 %, jo palielināsies Zemes gravitācijas lauks.
J: Ar kādām mērvienībām mēra masu?
A.: Masu mēra kilogramos vai mārciņās.
J: Kāda ir viena litra ūdens tilpuma masa?
A: Viena litra ūdens tilpuma masa ir viens kilograms.
J: Ar kādām mērvienībām mēra svaru?
A: Svaru mēra ņūtonos, kas ir standarta spēka mērvienība.
