Kütle ve ağırlık. Çoğu zaman halk arasında birbiri yerine kullanılan iki kavram. Birbiri yerine kullanılsa da aslında ikisi çok farklı kavramlar. Peki, kütle ile ağırlık arasında ne fark var?
Kütle kavramı, bir cismin sahip olduğu madde miktarını belirtmek için kullanılırken, ağırlık kavramı ise cisme etki eden kütleçekim kuvvetini belirtmek için kullanılır. Bu yüzden bir cismin kütlesi hep aynı olmasına rağmen Dünya’nın farklı yerlerinde kütleçekim etkisinin farklı olmasından dolayı ağırlığı farklı olacaktır. Bu iki kavramın birimleri de ölçüm aletleri de birbirinden farklıdır. Ağırlık, dinamometre adı verilen yaylı bir mekanizma sayesinde ölçülür ve birimi Newton’dur. Kütle ise eşit kollu teraziyle ölçülür ve birimi kilogramdır.
Aslında kullandığımız kantar ve basküller de dinamometre mantığıyla çalışır ve Newton üzerinden ölçüm yapar. Daha sonra ölçtüğü Newton değerini Dünya’nın yaklaşık ortalama yerçekimi ivmesi olan 10’a böler ve birimi kilograma çevirir. Ancak bu, kütleçekim etkisinin farklı olduğu yerlerde ölçümün de farklı çıkacağı anlamına gelir. Örneğin bir kişi Ay’da tartıldığında, Ay’ın yerçekimi ivmesinin Dünya’nın yerçekimi ivmesinin 1/6’sı olduğu için ölçtüğü kilogram değeri de 1/6 oranında daha az olacaktır. Ancak ölçüm eşit kollu teraziyle gerçekleştirilirse Dünya’da ölçülen değer ile Ay’da ölçülen değer arasında fark olmayacaktır. Çünkü eşit kollu terazide her iki kefeye de kütleçekim aynı şekilde etki edecektir. Zaten bir cisim uzaydaki kütleçekimsiz ortamda kütlesini değil ağırlığını kaybeder. Yani aslında baskülde ölçülen değer sizin gerçek kütleniz değildir. Gerçek kütlenizi eşit kollu teraziyle ölçmeniz gerekir.
Eşit kollu terazinin çalışma prensibi basittir. Her iki kefeye de cisimler yerleştirilir. Kütlesi, yani sahip olduğu madde miktarı fazla olan cismin bulunduğu kefe aşağıya düşerken az olan yukarıya kalkar. Eğer her iki kefedeki madde miktarı eşitse her iki kefe de düz kalacaktır. Bu yüzden bir kefeye Plank sabitiyle belirlenmiş olan 1 kilogramlık kütle ve katları koyulurken diğer kefeye cisim yerleştirilir ve böylece kütle ölçümü gerçekleştirilmiş olur.
Bu yüzden Dünya’da 60 kg olan bir kişinin Ay’da 10 kg olacağı düşüncesi terminolojik bir hatadan ibarettir. Ay’da yapılan ölçümün değişmesi kilograma değil Newton değerine bağlıdır. Bir kişinin Ay’a gitmesi onun kütlesinin 5/6 oranında düşeceği anlamında gelmez. 5/6 oranında düşecek şey onun kütlesi değil ağırlığıdır. Yani bir insan Dünya’da 60 kg ise Ay’da da 60 kg olacaktır. Ancak Dünya’da ağırlığı 600 Newton’ken Ay’da 100 Newton’a düşecektir. Bir kütlenin değişmesi için ancak ve ancak cismin maddesel yapısından kayıp yaşaması gerekir.
0 Yorum