Tyngd

Ett föremåls vikt (eller vikten av en mängd materia) är ett mått på intensiteten av den kraft som det lokala gravitationsfältet utövar på föremålet. Vikt ska inte förväxlas med det besläktade men helt annorlunda begreppet massa. För små föremål på jorden är viktkraften riktad mot planetens centrum. För större objekt, t.ex. månen som kretsar runt jorden, riktas kraften mot det kombinerade systemets masscentrum.

I dagligt tal brukar man med vikten av en sak vanligtvis mena det värde som uppmäts vid eller nära jordytan. Tyvärr är de vanligaste termerna som används för att beskriva ett föremåls vikt massanheter som kilogram eller pund. Under nästan hela mänsklighetens historia har vikten mätts på jordens yta. Här är vikten proportionell mot massan. Föremål som har samma massa har samma vikt. Ett föremål som har dubbelt så stor massa som ett annat har också dubbelt så stor vikt. Därför är det vanligt att man använder de två orden massa och vikt som om de betyder samma sak och att man använder kilogram och pund som enheter för både massa och vikt. Att använda samma termer för att beskriva och mäta två olika egenskaper har lett till förvirring mellan dessa två egenskaper, massa och vikt. Massa och vikt är inte samma sak.

Viktenheter

Viktenheten i det internationella enhetssystemet är newton, som representeras av symbolen "N".

Andra enheter har använts tidigare men har övergivits, t.ex. dyne (enheten för kraft i det gamla CGS-systemet) eller kilogramkraft, som är den kraft som en "vanlig" jord utövar på ett kilogram materia: en kropp med en massa på 1 kg väger cirka 9,81 N på havsnivå.

Mätning av vikt

Vikten av ett föremål eller en mängd materia mäts vanligtvis med ett instrument som en fjädervåg. Vågen innehåller en fjäder som ger en kraft som motverkar gravitationskraften på det föremål som vägs. Gravitationskraften drar neråt, fjädern trycker eller drar uppåt. Vanligtvis har vågen en avläsning som inte anger vikten (som är en kraft) utan snarare föremålets massa. Fjädervågar tillverkas med antagandet att de används på jordens yta. Om en fjädervåg togs med till månen skulle den ge en missvisande avläsning.

En våg är en anordning som jämför vikten av två föremål i samma gravitationsfält: den avgör om det ena föremålet är tyngre eller lättare än det andra.

Vikten är variabel

Vikt är inte en inneboende egenskap hos materia eftersom det lokala gravitationsfältet som genererar den kraft som kallas vikt är variabelt i tid och rum:

Eftersom jordens dragningskraft minskar som kvadraten på avståndet till dess centrum är vikten av ett föremål något mindre på hög höjd (t.ex. på toppen av ett berg) än på havsnivå, eller vid ekvatorn än vid polerna (eftersom jorden är något utbuktande).
Ett godtyckligt föremål på jorden dras också till alla andra himlakroppar, till exempel månen. Därför kommer dess vikt att vara mindre när månen står ovanför jorden än när månen står på andra sidan jorden.
Vikt är inte enbart definierat för jorden: En astronaut väger sex gånger mindre på månens yta än på jordens yta.
Tyngdlöshet är ett uppenbart tillstånd som astronauter eller satelliter i omloppsbana runt en planet upplever. I själva verket är det deras vikt (gravitationskraft) som är den kraft som håller dem i omloppsbana. Föremål i omloppsbana rör sig med mycket hög hastighet. För satelliter som befinner sig i en omloppsbana 300-500 kilometer över jorden är denna hastighet cirka 27 000 km/h. Utan jordens dragningskraft skulle de flyga iväg i en rak linje. Gravitationens dragningskraft gör att de faller mot planeten. Kombinationen av hög sidohastighet och konstant dragning mot jordens centrum gör att deras bana böjs så att de stannar i omloppsbana.

Relaterade sidor

Frågor och svar

F: Vad är ett föremåls vikt?

S: Ett föremåls vikt är ett mått på intensiteten i den kraft som det lokala gravitationsfältet utövar på detta föremål.

F: Hur skiljer sig vikt från massa?

S: Vikt bör inte förväxlas med massa eftersom vikt är ett mått på gravitationskraften på ett föremål medan massa är den mängd materia som finns i föremålet.

F: Vart är tyngdkraften riktad för små föremål på jorden?

S: För små föremål på jorden är tyngdkraften riktad mot planetens mitt.

F: Vart riktas tyngdkraften för större föremål, t.ex. månen som kretsar runt jorden?

S: För större objekt som månen som kretsar runt jorden riktas tyngdkraften mot det kombinerade systemets masscentrum.

F: Vad har lett till förvirring mellan massa och vikt?

S: Att använda samma termer för att beskriva och mäta de två olika egenskaperna har lett till förvirring mellan massa och vikt.

F: Är massa och vikt samma sak?

S: Massa och vikt är inte samma sak.

F: Har föremål med samma massa samma vikt?

S: Objekt som har samma massa har samma vikt. Ett föremål med dubbelt så stor massa som ett annat kommer också att ha dubbelt så stor vikt.