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개념
질량과 무게는 물리학에서 일상 언어에서 자주 혼용되는 두 가지 기본 개념입니다.
그것들은 다른 의미를 가지고 있고 다른 단위로 측정됩니다.
질량과 무게의 차이를 이해하는 것은 물리적인 세계와 법칙을 이해하는 데 중요합니다.
질량 (Mass)
질량은 물체 안에 있는 물질의 양을 정량화하는 물질의 근본적인 성질입니다.
그것은 본질적인 성질인데, 우주 안에 있는 물체의 위치나 중력장에 따라 변하지 않는다는 것을 의미합니다.
물체의 질량은 그것이 어디에 있든, 지구에 있든, 달에 있든, 또는 깊은 우주에 있든 관계없이 일정하게 유지됩니다.
측정
질량은 일반적으로 미터법에서 그램(g) 또는 킬로그램(kg)으로 측정됩니다.
발랜스, 스프링, 가중치 적용, 중력측정 방식등의 방법으로 측정합니다.
발랜스의 경우,
이상적인 평형상태에서 물체에 작용하는 중력은 평형상태의 반대쪽에 있는 보정된 질량이 작용하는 힘으로
균형을 이루게 됩니다.
발랜스 방법으로 질량 측정 절차.
1. 질량을 측정할 물체를 저울의 한쪽에 놓습니다.
2. 평형에 도달할 때까지 다른 쪽에 보정된 질량을 추가합니다.
3. 보정된 질량의 합을 기록합니다.
불변성
질량은 위치에 따라 변하지 않습니다.
예를 들어, 지구의 1kg 질량은 달이나 우주의 다른 곳의 1kg 질량과 같습니다.
관성
질량은 물체의 운동 변화에 대한 저항과 관련이 있습니다.
질량이 클수록 물체를 가속하거나 감속시키는 데 더 많은 힘이 필요합니다.
무게 (Weight)
무게는 물체와 천체(보통 지구) 사이의 중력에 의해 물체에 가해지는 힘입니다.
그것은 벡터의 양이며, 크기와 방향을 모두 가지고 있습니다.
무게는 물체의 질량과 물체가 있는 중력장의 세기에 따라 달라집니다.
측정
중량은 일반적으로 미터법의 뉴턴(N) 또는 제국법(imperial system)의 파운드 힘(lbf)과 같은 힘의 단위로 측정됩니다.
가변성
무게는 우주에서 물체의 위치에 따라 달라질 수 있습니다.
그것은 중력장 세기에 정비례합니다.
예를 들어, 달이 더 약한 중력장을 가지고 있기 때문에 물체는 지구보다 달에 덜 무게가 나갑니다.
계산
무게 (W) = 질량 (m) × 중력 가속도 (g) 식을 사용하여 무게를 계산할 수 있습니다.
여기서 g는 중력에 의한 가속도입니다.
지구 표면에서 g는 약 9.81 m/s²입니다.
질량과의 관계
무게와 질량은 관련이 있지만, 그것들은 같지 않습니다.
물체의 무게는 질량에 정비례합니다.
무거운 물체는 같은 중력장에 있다고 가정할 때 가벼운 물체보다 더 큰 무게를 가집니다.
차이점
불변성 대 변동성
질량은 위치에 관계없이 불변하며 일정하게 유지됩니다.
무게는 중력장의 세기에 따라 달라집니다.
측정 단위
질량은 그램이나 킬로그램(미터계), 파운드나 온스(제국계)와 같은 단위로 측정됩니다.
무게는 뉴톤이나 파운드 힘과 같은 힘의 단위로 측정됩니다.
고유 속성 대 외부 속성
질량은 물질의 본질적인 특성이며 외부 요인에 의해 영향을 받지 않습니다.
무게는 질량과 국소적인 중력장 모두에 의존하는 외재적 특성입니다.
추가성 대 중력 의존성
질량은 가산적이며, 계의 총질량은 계의 각 부분의 질량의 합입니다.
무게는 국소적인 중력장에 의존합니다.
그것은 물체의 질량에 작용하는 중력입니다.
관성과의 관계
질량은 운동의 변화에 대한 물체의 저항과 관련이 있습니다.
무게는 물체의 관성에 대한 정보를 제공하는 것이 아니라 물체에 작용하는 중력의 척도입니다.
정리하면,
질량은 물체에 있는 물질의 양을 측정하는 것으로, 장소에 관계없이 일정하게 유지되는 고유한 성질입니다.
반면에 무게는 물체의 질량에 작용하는 중력이며, 국소적인 중력장의 세기에 따라 달라집니다.
질량과 무게의 구별을 이해하는 것은 다양한 과학 및 공학 응용뿐만 아니라 힘과 부하를 계산할 때 우리의 일상생활에서 필수적인 것입니다.