Tiaž

Hmotnosť objektu (alebo hmotnosť množstva hmoty) je mierou intenzity sily, ktorou na tento objekt pôsobí miestne gravitačné pole. Hmotnosť by sa nemala zamieňať so súvisiacim, ale úplne odlišným pojmom hmotnosť. V prípade malých objektov na Zemi smeruje sila hmotnosti do stredu planéty. V prípade väčších objektov, ako je napríklad Mesiac obiehajúci okolo Zeme, smeruje sila do stredu hmotnosti kombinovanej sústavy.

V bežnom jazyku sa pod hmotnosťou veci zvyčajne rozumie hodnota nameraná na zemskom povrchu alebo v jeho blízkosti. Bohužiaľ, bežne používané pojmy na opis hmotnosti nejakého predmetu sú jednotky hmotnosti, ako napríklad kilogramy alebo libry. Takmer počas celej histórie ľudstva sa hmotnosť merala na povrchu Zeme. Tu je hmotnosť úmerná hmotnosti. Predmety, ktoré majú rovnakú hmotnosť, majú rovnakú hmotnosť. Objekt s dvojnásobnou hmotnosťou oproti inému objektu bude mať aj dvojnásobnú hmotnosť. V dôsledku toho je bežnou praxou používať tieto dve slová, hmotnosť a váha, akoby znamenali to isté a používať kilogramy a libry ako jednotky pre hmotnosť aj váhu. Používanie rovnakých výrazov na opis a meranie dvoch rôznych vlastností viedlo k zámene týchto dvoch vlastností, hmotnosti a hmotnosti. Hmotnosť a hmotnosť nie sú to isté.

Jednotky hmotnosti

Jednotkou hmotnosti v Medzinárodnej sústave jednotiek je newton, ktorý sa označuje symbolom "N".

V minulosti sa používali aj iné jednotky, od ktorých sa však upustilo, ako napríklad dyna (jednotka sily v starej sústave CGS) alebo kilogram sily, čo je sila, ktorou pôsobí na kilogram hmoty "štandardná" Zem: teleso s hmotnosťou 1 kg má na úrovni mora hmotnosť približne 9,81 N.

Meranie hmotnosti

Hmotnosť predmetu alebo množstva hmoty sa zvyčajne meria pomocou prístroja, ako sú pružinové váhy. Váha obsahuje pružinu, ktorá pôsobí proti gravitačnej sile na vážený predmet. Gravitačná sila ťahá nadol, pružina tlačí alebo ťahá nahor. Váha má zvyčajne ukazovateľ, ktorý neudáva hmotnosť (čo je sila), ale hmotnosť predmetu. Pružinové váhy sa vyrábajú s predpokladom, že sa používajú na povrchu Zeme. Ak by sa pružinová váha vzala na Mesiac, poskytovala by zavádzajúce údaje.

Váha je zariadenie, ktoré porovnáva hmotnosť dvoch objektov v rovnakom gravitačnom poli: určuje, či je jeden objekt ťažší alebo ľahší ako druhý.

Hmotnosť je premenlivá

Hmotnosť nie je vnútornou vlastnosťou hmoty, pretože miestne gravitačné pole, ktoré vytvára silu nazývanú hmotnosť, je premenlivé v priestore a čase:

Keďže zemská príťažlivosť klesá ako štvorec vzdialenosti od jej stredu, hmotnosť predmetu je vo veľkej výške (napr. na vrchole hory) o niečo menšia ako na úrovni mora alebo na rovníku ako na póloch (pretože Zem je mierne vydutá).
Ľubovoľný objekt na Zemi priťahujú aj všetky ostatné nebeské telesá, ako je napríklad Mesiac. Preto bude jeho hmotnosť menšia, keď je Mesiac nad hlavou, ako keď je Mesiac na opačnej strane Zeme.
Hmotnosť nie je definovaná výlučne na Zemi: Na povrchu Mesiaca váži astronaut 6-krát menej ako na povrchu Zeme.
Beztiažový stav je zdanlivý stav, ktorý zažívajú astronauti alebo satelity na obežnej dráhe okolo planéty. V skutočnosti je ich hmotnosť (gravitačná príťažlivosť) silou, ktorá ich udržiava na obežnej dráhe. Objekty na obežnej dráhe sa pohybujú veľmi vysokou rýchlosťou. V prípade satelitov obiehajúcich vo výške 300 - 500 km nad Zemou je táto rýchlosť približne 27 000 km/h. Bez gravitačnej sily Zeme by odleteli po priamke. Gravitačná príťažlivosť ich udržiava pri páde smerom k planéte. Kombinácia vysokej bočnej rýchlosti a konštantného priťahovania k stredu Zeme ohýba ich dráhu, takže zostávajú na obežnej dráhe.

Súvisiace stránky

Otázky a odpovede

Otázka: Čo je to hmotnosť predmetu?

Odpoveď: Hmotnosť predmetu je mierou intenzity sily, ktorou na tento predmet pôsobí miestne gravitačné pole.

Otázka: Ako sa hmotnosť líši od hmotnosti?

Odpoveď: Hmotnosť by sa nemala zamieňať s hmotnosťou, pretože hmotnosť je mierou gravitačnej sily pôsobiacej na objekt, zatiaľ čo hmotnosť je množstvo hmoty prítomnej v objekte.

Otázka: Kam smeruje sila hmotnosti malých objektov na Zemi?

Odpoveď: V prípade malých objektov na Zemi smeruje sila hmotnosti do stredu planéty.

Otázka: Kam smeruje sila hmotnosti väčších objektov, ako je napríklad Mesiac obiehajúci okolo Zeme?

Odpoveď: V prípade väčších objektov, ako je Mesiac obiehajúci okolo Zeme, smeruje sila váhy do stredu hmotnosti kombinovanej sústavy.

Otázka: Čo viedlo k zámene pojmov hmotnosť a váha?

Odpoveď: Používanie rovnakých pojmov na opis a meranie dvoch rôznych vlastností viedlo k zámene hmotnosti a hmotnosti.

Otázka: Sú hmotnosť a hmotnosť to isté?

Odpoveď: Hmotnosť a hmotnosť nie sú to isté.

Otázka: Majú predmety s rovnakou hmotnosťou rovnakú hmotnosť?

Odpoveď: Predmety s rovnakou hmotnosťou majú rovnakú hmotnosť. Predmet s dvojnásobnou hmotnosťou oproti inému predmetu bude mať aj dvojnásobnú hmotnosť.