جرم یک جسم ثابت و مستقل از مکان آن است، اما وزن به نیروی گرانشی بستگی دارد که بر جسم وارد میشود و همین باعث میشود که وزن در سیارات مختلف تغییر کند. این تغییرات ناشی از تفاوت در شدت گرانش هر سیاره است، در حالی که جرم همیشه ثابت باقی میماند.
وزن چیست؟ (تعریف، محاسبه، تفاوت با جرم و وزن در سیارات دیگر)
تعریف وزن
وزن (Weight) نیرویی است که در اثر گرانش (جاذبه) یک سیاره یا جرم آسمانی بر جسم وارد میشود. برخلاف جرم (Mass) که مقدار ماده تشکیل دهنده جسم است و همیشه ثابت می ماند، وزن بسته به شدت گرانش تغییر میکند.
واحد وزن در سیستم متریک: نیوتن (N)
واحد وزن در سیستم آمریکایی: پوند (lb)
فرمول محاسبه وزن
وزن از رابطه زیر به دست میآید:
وزن=جرم×شتاب گرانش
W=m×g
W: وزن (نیوتن)
m: جرم (کیلوگرم)
g: شتاب گرانش (متر بر مجذور ثانیه)
مثلاً اگر جرم یک فرد 70 کیلوگرم باشد، وزن او روی زمین برابر است با:
W=70×9.8=686N
تفاوت وزن و جرم
| جرم (Mass) | وزن (Weight) |
|---|---|
| مقدار ماده تشکیل دهنده جسم | نیروی گرانش وارد بر جسم |
| همیشه ثابت است | بسته به گرانش تغییر میکند |
| واحد: کیلوگرم (kg) | واحد: نیوتن (N) |
| با ترازوهای معمولی اندازه گیری میشود | با نیروسنج (مثل ترازوی فنری) اندازه گیری میشود |
وزن در سیارات دیگر
از آنجا که وزن به گرانش بستگی دارد، وزن یک فرد در سیارات مختلف متفاوت است. جدول زیر وزن یک فرد 70 کیلوگرمی را در سیارات منظومه شمسی نشان میدهد:
| سیاره | شتاب گرانش (g) | وزن (N) | مقایسه با زمین |
|---|---|---|---|
| عطارد | 3.7 m/s² | 259 N | حدود 0.38 برابر زمین |
| زهره | 8.87 m/s² | 620.9 N | حدود 0.91 برابر زمین |
| زمین | 9.8 m/s² | 686 N | 1 برابر |
| مریخ | 3.71 m/s² | 259.7 N | حدود 0.38 برابر زمین |
| مشتری | 24.79 m/s² | 1,735.3 N | حدود 2.53 برابر زمین |
| زحل | 10.44 m/s² | 730.8 N | حدود 1.07 برابر زمین |
| اورانوس | 8.69 m/s² | 608.3 N | حدود 0.89 برابر زمین |
| نپتون | 11.15 m/s² | 780.5 N | حدود 1.14 برابر زمین |
| ماه (قمر زمین) | 1.62 m/s² | 113.4 N | حدود 0.17 برابر زمین |
مثال:
اگر وزن شما روی زمین 600 نیوتن باشد، روی مریخ وزن شما خواهد بود:
Wمریخ=600×0.38=228N
نتیجه گیری
وزن یک نیرو است و با تغییر گرانش، مقدار آن عوض میشود.
جرم ثابت است و در همه جای جهان یکسان میماند.
در سیاراتی مانند مشتری که گرانش قویتری دارند، وزن شما بیشتر و در ماه یا مریخ کمتر خواهد بود.
اگر بخواهید وزن خود را در سیاره دیگری محاسبه کنید، کافی است جرم خود (بر حسب کیلوگرم) را در شتاب گرانش آن سیاره ضرب کنید!