正文 質量和重量一樣嗎(1 / 2)

質量和重量是物理學中的兩個基本概念。它們的物理意義是截然不同的。質量指的是物體所含物質的多少。質量是物體本身的基本屬性,它不隨物體的形狀、溫度、狀態而改變,也不隨物體的位置而改變。質量為1000克的物體,不論把它放在赤道還是北極,它的質量都不會發生變化,即使把它拿到別的星球上去,它的質量也仍然保持原來的數值。

質量是隻有大小沒有方向的量。質量的基本單位是千克,它是以保存在法國巴黎國際度量衡局的由鉑銥合金製的圓柱體——千克原器為基準的。我們平時買米、買菜,總要用秤稱一稱,稱的就是米和菜的質量。

地球上物體的重量表示物體受到地球吸引力的大小,它不是物體本身所固有的。重量也叫重力。重力有大小也有方向,重力的方向就是引力的方向,它總是垂直向下。同一物體在地球上的不同位置,它的重量是變化的;在不同的星球上,它的重量就更不同了,比如,把一個物體從地球拿到月球上去,由於月球對物體的吸引力隻有地球的1/6,所以,物體的重量就隻有原來的1/6了。

其實質量與重量是既有區別又有聯係的兩個量。它們的聯係是,質量越大的物體重量也越大。實際上,物體受到的重力即物體的重量跟它的質量是成正比的;質量增大幾倍,重量也增大幾倍、左手提1千克蘋果,右手提5千克蘋果,你會感到右手的蘋果比左手的重多了。

那麼現在有一個問題:兩相同的塑料袋,一個折起來,一個裝滿空氣,哪個重一些呢?你如果以為裝滿空氣塑料袋會重些,那就錯了。

一個塑料袋裏裝滿了空氣,似乎應該重一些,但不要忘記它同時又排開了相同體積的空氣。因為裝了空氣所增加的重量,剛好等於它排開空氣所產生的浮力,二者相抵消,結果還是一個塑料袋的重量;而折起來的塑料袋,沒有裝空氣,不增加重量,但它也不多排開空氣,因而也不多受浮力,仍是一個塑料袋的重量。所以,兩個塑料袋一樣重,你若有天平,可以稱稱看。

如果問:“一千克鐵和一千克棉花,哪個重?”

你或許會脫口而出:“既然都是一千克,當然是一樣重呀!”嚴格地說,這個答案是有問題的。

我們稱重量總是在空氣中稱,一般誰也不會到真空中去稱鐵和棉花,而真空中的重量才是物體的真實重量。我們必須了解,一個物體不但在液體裏要受到浮力的作用,在氣體裏也要受到浮力的作用。因此,鐵和棉花在空氣中都受到空氣的浮力作用抵消了一部分重量,這部分重量分別等於它們各自排開空氣的重量。這樣,鐵和棉花的真實重量就得加上這部分重量才行,就是說,都得加上它們各自排開的空氣的重量。那麼:

1千克鐵的真實重量=1千克+鐵排開的空氣的重量

1千克棉花的真實重量=1千克+棉花排開的空氣的重量

從上麵兩個式子可以看出:由於鐵的體積小,排開的空氣重量就小一些,所以它的實際重量會輕一些。輕多少呢?你一定已經從上麵的式中看出來了,其實就是鐵與棉花排開的空氣的重量差。

因此,在空氣中稱量時,在不相等的浮力作用下,看起來重量相等的兩個物體,把它們放在真空中稱量,它們的重量是不等的,體積大的物體重些,體積小的物體輕些。