มวลกับน้ำหนัก: ความแตกต่างและการเปรียบเทียบ

มวลคือการวัดปริมาณของสสารในวัตถุและคงที่โดยไม่คำนึงถึงตำแหน่งของวัตถุ ในเวลาเดียวกัน น้ำหนักคือแรงที่กระทำต่อวัตถุเนื่องจากแรงโน้มถ่วง และแปรผันตามความแรงของแรงโน้มถ่วง ทำให้ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของวัตถุ

ประเด็นที่สำคัญ

1. มวลเป็นคุณสมบัติพื้นฐานของสสารที่ใช้วัดปริมาณของสารในวัตถุ ซึ่งเป็นค่าคงที่ที่เหลืออยู่โดยไม่คำนึงถึงตำแหน่งของวัตถุ
2. น้ำหนักคือแรงที่กระทำต่อวัตถุเนื่องจากแรงโน้มถ่วง ซึ่งแปรผันไปตามมวลและแรงโน้มถ่วง ณ ตำแหน่งนั้น
3. ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างมวลและน้ำหนักก็คือ มวลเป็นคุณสมบัติที่แท้จริงของวัตถุและคงที่ ในขณะที่น้ำหนักเป็นแรงที่ขึ้นอยู่กับทั้งมวลและแรงโน้มถ่วงเฉพาะที่

มวลเทียบกับน้ำหนัก

ความแตกต่างระหว่างมวลและน้ำหนักคือมวลเป็นปริมาณสเกลาร์ที่กำหนดให้เป็นปริมาณของสสารที่มีอยู่ในร่างกาย น้ำหนักคือปริมาณเวกเตอร์ที่กำหนดให้เป็นแรงที่กระทำต่อร่างกายด้วยแรงโน้มถ่วงซึ่งดึงดูดเข้าหาศูนย์กลางโลก

---

 

ตารางเปรียบเทียบ

ลักษณะ	มวล	น้ำหนัก
คำนิยาม	ปริมาณสสารในวัตถุ โดยไม่ขึ้นกับตำแหน่งของวัตถุ	แรงที่กระทำต่อวัตถุเนื่องจากแรงโน้มถ่วง
การวัด	กิโลกรัม (กก.), กรัม (ก.)	นิวตัน (N), ปอนด์ (ปอนด์)
เปลี่ยนตามสถานที่	ยังคงคงที่	แตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับความแรงของแรงโน้มถ่วง
ได้รับผลกระทบจากแรงโน้มถ่วง	ใช่แล้ว แรงโน้มถ่วงสร้างแรงที่เราสัมผัสได้ในรูปของน้ำหนัก	ใช่แล้ว น้ำหนักเป็นผลมาจากแรงโน้มถ่วงที่กระทำต่อมวล
ความสัมพันธ์	น้ำหนักเป็นสัดส่วนกับมวล แต่ค่าคงที่ของสัดส่วน (g) ขึ้นอยู่กับแรงโน้มถ่วง	W = m * g (โดยที่ W คือน้ำหนัก m คือมวล และ g คือความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง)
การใช้งาน	การกำหนดปริมาณสสารในวัตถุ คำนวณแรงในฟิสิกส์ ทำความเข้าใจระบบดาวเคราะห์	การวัดแรงที่กระทำต่อวัตถุเนื่องจากแรงโน้มถ่วง กำหนดขีดจำกัดน้ำหนักบรรทุกที่ปลอดภัย ทำความเข้าใจประสบการณ์ในชีวิตประจำวัน เช่น วัตถุที่ตกลงมา

---

 

มวลคืออะไร?

ในวิชาฟิสิกส์ มวลเป็นคุณสมบัติพื้นฐานของสสารที่ใช้วัดปริมาณของสสารในวัตถุ เป็นปริมาณสเกลาร์ หมายความว่า มีเพียงขนาดและไม่มีทิศทาง แนวคิดเรื่องมวลมีบทบาทสำคัญในกลศาสตร์คลาสสิก ซึ่งเป็นตัวแปรสำคัญในกฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน มวลยังเป็นองค์ประกอบหลักในทฤษฎีสัมพัทธภาพของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ซึ่งมวลเชื่อมโยงกับพลังงานผ่านสมการที่มีชื่อเสียง E=mc^2

ประเภทของมวลชน

มวลมีหลายประเภท ได้แก่:

• มวลที่เหลือ: มวลของวัตถุเมื่อวัตถุไม่เคลื่อนที่สัมพันธ์กับผู้สังเกต
• มวลสัมพัทธภาพ: มวลของวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่ ตามที่อธิบายไว้ในทฤษฎีสัมพัทธภาพ มันเพิ่มขึ้นตามความเร็ว

หน่วยวัด

หน่วย SI สำหรับมวลคือ กิโลกรัม (kg) หน่วยทั่วไปอื่นๆ ได้แก่ กรัม (g) และเมตริกตัน มวลของวัตถุสามารถวัดได้โดยใช้เทคนิคต่างๆ เช่น เครื่องชั่ง และเครื่องชั่ง และเป็นตัวแปรพื้นฐานในฟิสิกส์เชิงทดลอง

ปฏิสัมพันธ์ความเฉื่อยและแรงโน้มถ่วง

มวลมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับความเฉื่อย ซึ่งเป็นความต้านทานของวัตถุต่อการเปลี่ยนแปลงสถานะการเคลื่อนที่ วัตถุที่มีมวลมากกว่าจะมีแรงเฉื่อยมากกว่า ซึ่งต้องใช้แรงมากขึ้นในการเปลี่ยนความเร็ว ตามที่อธิบายไว้ในกฎแรงโน้มถ่วงสากลของไอแซก นิวตัน มวลยังเป็นปัจจัยสำคัญในอันตรกิริยาแรงโน้มถ่วงระหว่างวัตถุอีกด้วย แรงโน้มถ่วงเป็นสัดส่วนโดยตรงกับผลคูณของมวลของวัตถุสองชิ้นและเป็นสัดส่วนผกผันกับกำลังสองของระยะห่างระหว่างจุดศูนย์กลางทั้งสอง

อนุรักษ์มวลสาร

ในกลศาสตร์คลาสสิก มวลถือเป็นปริมาณอนุรักษ์ ซึ่งหมายความว่าในระบบแยก มวลรวมจะยังคงคงที่เมื่อเวลาผ่านไป โดยไม่คำนึงถึงกระบวนการทางกายภาพหรือทางเคมีที่เกิดขึ้นภายในระบบ อย่างไรก็ตาม ในฟิสิกส์สัมพัทธภาพ มวลและพลังงานมีความเชื่อมโยงถึงกัน และการอนุรักษ์พลังงานมวลจะเข้ามาแทนที่การอนุรักษ์มวลเพียงอย่างเดียว

 

น้ำหนักคืออะไร?

น้ำหนักเป็นแนวคิดพื้นฐานในฟิสิกส์และวิศวกรรม ซึ่งแสดงถึงแรงที่กระทำต่อวัตถุเนื่องจากแรงโน้มถ่วง โดยจะวัดแรงดึงโน้มถ่วงที่กระทำต่อมวลของวัตถุ ซึ่งโดยทั่วไปจะแสดงเป็นหน่วยต่างๆ เช่น นิวตันหรือปอนด์ น้ำหนักของวัตถุเป็นสัดส่วนโดยตรงกับมวลของมัน แต่จะแปรผันตามความแรงของสนามโน้มถ่วงที่วัตถุนั้นตั้งอยู่ บนโลกที่ความเร่งโน้มถ่วงค่อนข้างคงที่ น้ำหนักจะถูกใช้สลับกับมวลในภาษาที่ใช้ในชีวิตประจำวัน

ความสัมพันธ์ทางคณิตศาสตร์

ความสัมพันธ์ระหว่างน้ำหนัก (W) มวล (m) และความเร่งโน้มถ่วง (g) ถูกกำหนดโดยกฎการเคลื่อนที่ข้อที่สองของนิวตัน: W=mgที่นี่มี W คือน้ำหนัก m คือมวลของวัตถุ และ g คือความเร่งโน้มถ่วง สมการนี้แสดงว่าน้ำหนักของวัตถุเป็นผลคูณของมวลและความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง

ความแปรผันของแรงโน้มถ่วง

การตระหนักว่าน้ำหนักแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับตำแหน่งของวัตถุภายในจักรวาลถือเป็นสิ่งสำคัญ ตัวอย่างเช่น วัตถุจะมีน้ำหนักบนดวงจันทร์น้อยกว่าบนโลกเนื่องจากแรงดึงดูดของดวงจันทร์ที่อ่อนกว่า อย่างไรก็ตาม มวลของวัตถุยังคงที่โดยไม่คำนึงถึงตำแหน่งของวัตถุ ความแตกต่างนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งเมื่อพิจารณาน้ำหนักในเทห์ฟากฟ้าต่างๆ หรือระหว่างการสำรวจอวกาศ

หน่วยวัด

น้ำหนักวัดโดยใช้หน่วยต่างๆ ตามระบบการวัด ในระบบหน่วยสากล (SI) น้ำหนักจะวัดเป็นนิวตัน (N) โดยที่ 1 N เทียบเท่ากับแรงที่ต้องใช้ในการเร่งมวล 1 กิโลกรัมด้วยอัตรา 1 เมตรต่อวินาทียกกำลังสอง ในระบบจักรวรรดิ น้ำหนักจะแสดงเป็นปอนด์ โดย 1 ปอนด์จะเท่ากับ 4.448 นิวตันโดยประมาณ

---

ความแตกต่างหลักระหว่างมวลและน้ำหนัก

1. ความหมาย:
   • มวล: มวลวัดปริมาณของสสารในวัตถุ มันเป็นคุณสมบัติที่แท้จริงและคงที่โดยไม่คำนึงถึงตำแหน่งของวัตถุในจักรวาล
   • น้ำหนัก: น้ำหนักคือแรงที่กระทำต่อวัตถุเนื่องจากแรงโน้มถ่วง ขึ้นอยู่กับมวลของวัตถุและความเร่งเฉพาะที่เนื่องจากแรงโน้มถ่วง
2. หน่วย:
   • มวล: มวลมีหน่วยวัดเป็นกิโลกรัม (กก.) หรือกรัม (ก.) ในระบบเมตริก และหน่วยวัดเป็นปอนด์ (ปอนด์) หรือออนซ์ (ออนซ์) ในระบบจักรวรรดิ
   • น้ำหนัก: น้ำหนักมีหน่วยเป็นนิวตัน (N) ในระบบเมตริก และปอนด์ (ปอนด์) ในระบบอิมพีเรียล
3. ค่าคงที่:
   • มวล: มวลยังคงไม่เปลี่ยนแปลงโดยไม่คำนึงถึงตำแหน่งของวัตถุในจักรวาล มวลของวัตถุบนโลกเท่ากับมวลบนดวงจันทร์หรือในห้วงอวกาศ
   • น้ำหนัก: น้ำหนักจะแปรผันตามตำแหน่งเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงความเร่งโน้มถ่วง วัตถุจะมีน้ำหนักบนดวงจันทร์น้อยกว่าบนโลก แต่มวลของมันยังคงเท่าเดิม
4. สูตร:
   • มวล: มวล = น้ำหนัก / แรงโน้มถ่วง (โดยที่แรงโน้มถ่วงคงที่)
   • น้ำหนัก: น้ำหนัก = มวล × แรงโน้มถ่วง
5. วัด:
   • มวล: มวลวัดโดยใช้เครื่องชั่งหรือเครื่องชั่ง
   • น้ำหนัก: วัดน้ำหนักโดยใช้สเกลสปริงหรืออุปกรณ์อื่นๆ ที่คำนึงถึงแรงโน้มถ่วงที่กระทำต่อวัตถุ
6. ขึ้นอยู่กับสถานที่ตั้ง:
   • มวล: เป็นอิสระจากที่ตั้ง มวลของวัตถุจะเท่ากันทุกที่
   • น้ำหนัก: ขึ้นอยู่กับความแรงของสนามโน้มถ่วงในท้องถิ่น วัตถุจะมีน้ำหนักน้อยลงบนดาวเคราะห์ที่มีแรงโน้มถ่วงต่ำกว่าและมีน้ำหนักมากขึ้นบนดาวเคราะห์ที่มีแรงโน้มถ่วงสูงกว่า

อ้างอิง

1. https://www.chemicool.com/definition/mass.html
2. https://sciencing.com/calculate-weight-object-8172507.html

อัพเดตล่าสุด : 16 ธันวาคม 2023