Gewicht

Het gewicht van een voorwerp (of het gewicht van een hoeveelheid materie) is de maat voor de intensiteit van de kracht die door het plaatselijke zwaartekrachtsveld op dit voorwerp wordt uitgeoefend. Het gewicht moet niet worden verward met het verwante, maar heel andere begrip van massa. Voor kleine objecten op aarde is de gewichtskracht gericht op het centrum van de planeet. Voor grotere objecten, zoals de Maan die rond de Aarde draait, is de kracht gericht op het massamiddelpunt van het gecombineerde systeem.

In gewone taal wordt het gewicht van iets meestal begrepen als de waarde die op of nabij het aardoppervlak wordt gemeten. Helaas zijn de gebruikelijke termen die gebruikt worden om het gewicht van een voorwerp te beschrijven eenheden van massa zoals kilogram of pond. Voor bijna de hele menselijke geschiedenis is het gewicht gemeten aan het oppervlak van de Aarde. Hier is het gewicht evenredig met de massa. Objecten met dezelfde massa hebben hetzelfde gewicht. Een voorwerp met het dubbele van de massa van een ander voorwerp heeft ook het dubbele van het gewicht. Het is dus gebruikelijk om de twee woorden, massa en gewicht, te gebruiken alsof ze hetzelfde betekenen en om kilogrammen en ponden te gebruiken als de eenheden voor zowel massa als gewicht. Het gebruik van dezelfde termen om de twee verschillende eigenschappen te beschrijven en te meten heeft geleid tot verwarring tussen deze twee eigenschappen, massa en gewicht. Massa en gewicht zijn niet hetzelfde.

Gewichtseenheden

De eenheid van gewicht in het Internationaal Stelsel van Eenheden is het newton, dat wordt weergegeven door het symbool 'N'.

Andere eenheden zijn in het verleden in gebruik geweest, maar zijn verlaten, zoals de dyne (de eenheid van kracht in het oude CGS-systeem) of de kilogramkracht, die de kracht is die door een 'standaard' aarde op een kilo materie wordt uitgeoefend: een lichaam met een massa van 1 kg heeft een gewicht van ongeveer 9,81 N op zeeniveau.

Het meten van het gewicht

Het gewicht van een voorwerp, of van een hoeveelheid materie, wordt meestal gemeten met een instrument zoals een veerweegschaal. De weegschaal bevat een veer die een kracht uitoefent om de zwaartekracht op het te wegen voorwerp tegen te gaan. De zwaartekracht trekt naar beneden, de veer duwt of trekt omhoog. Meestal heeft de weegschaal een uitlezing die niet het gewicht (dat is een kracht) maar de massa van het voorwerp weergeeft. Veerweegschalen worden gemaakt met de aanname dat ze aan het oppervlak van de aarde worden gebruikt. Als een veerweegschaal naar de Maan werd gebracht zou dat een misleidende aflezing geven.

Een weegschaal in balansstijl is een apparaat dat de gewichten van twee objecten in hetzelfde zwaartekrachtveld vergelijkt: het bepaalt of het ene object zwaarder of lichter is dan het andere.

Gewicht is variabel

Gewicht is geen intrinsieke eigenschap van materie omdat het lokale gravitatieveld dat de kracht genereert die gewicht heet, variabel is in ruimte en tijd:

  • Omdat de aantrekkingskracht van de Aarde afneemt als het kwadraat van de afstand tot het centrum, is het gewicht van een voorwerp op grote hoogte (bijvoorbeeld op de top van een berg) iets kleiner dan op zeeniveau, of op de evenaar dan op de polen (omdat de Aarde een beetje uitpuilt).
  • Een willekeurig voorwerp op Aarde wordt ook aangetrokken door alle andere hemellichamen, zoals bijvoorbeeld de Maan. Het gewicht van het voorwerp zal dus minder zijn met de Maan boven het hoofd dan met de Maan aan de andere kant van de Aarde.
  • Gewicht is niet uitsluitend gedefinieerd voor de aarde: Een astronaut weegt 6 keer minder aan het oppervlak van de Maan dan aan het oppervlak van de Aarde.
  • Gewichtloosheid is een schijnbare toestand die astronauten of satellieten in een baan om een planeet ervaren. In werkelijkheid is hun gewicht (zwaartekracht) de kracht die hen in een baan houdt. Objecten in een baan reizen met zeer hoge snelheid. Voor satellieten die 300 - 500 kilometer boven de Aarde draaien is deze snelheid ongeveer 27.000 km/u. Zonder de zwaartekrachtskracht van de Aarde zouden ze in een rechte lijn wegvliegen. De zwaartekrachtskracht zorgt ervoor dat ze naar de planeet toe vallen. De combinatie van een hoge zijwaartse snelheid en een constante trekkracht naar het centrum van de Aarde buigt hun pad zodat ze in een baan blijven.

Gerelateerde pagina's


AlegsaOnline.com - 2020 / 2021 - License CC3