2.3 Massa och densitet

Massa och tyngd

Både vikt och massa syftar på den mängd materia som finns i ett föremål. Enheten för både vikt och massa är kilogram, \(\text{ kg}\). I vardagligt språk är massa och vikt synonymer, men i fysikaliska sammanhang är storheten massa att föredra.

Definitionen av massan \(1\) kilogram utgår från en viss prototypmassa som finns i Paris. Se figur 2.6.

Mängden materia är oberoende av var ett föremål befinner sig. En sten har alltså samma massa på jordytan som den har på månen.

Ett föremåls tyngd har att göra med hur mycket föremålet dras ned mot marken. Den har alltså sitt upphov i tyngdkraften eller gravitations kraften. Tyngdkraften verkar mellan alla ting som har massa och mäts i newton, N. Din egen tyngd, som pressar dig ned mot badrumsvågen, är resultatet av gravitationskrafterna som verkar på dig från vår jord. Tyngdkraften som drar dig nedåt beror alltså på att din massa attraheras av jordens massa.

Tyngdkraften eller gravitationskraften varierar med massan du har under fötterna. På månen är därför din tyngd ungefär en sjättedel av vad den är på jordytan.

2.6 En kopia av kilogramprototypen.

2.7 Massa har tyngd.

2.8 Massa har tröghet.

Tyngdkraften varierar även med avståndet till massan som ger upphov till tyngdkrafterna. Tar du med dig badrumsvågen upp i ett flyg plan visar den därför några promille mindre än vad den visar här nere på jorden. I rymden fjärran från alla stora massor är vi näst intill tyngdlösa.

Massa har ytterligare en egenskap förutom tyngden. Massa gör motstånd mot förändring av fart eller riktning. Den egenskapen kallar vi för massans tröghet.

Begreppet tröghet verkar kanske abstrakt och svårt, men tänk på en kundvagn när du handlar. Att det är lättare att knuffa igång en tom bagage kärra än en full beror främst på massans tröghet. Se figur 2.8.