Im Gesetz und Handel, einschließlich des Produktverpackens und Nahrungsbeschriftens, bedeutet Gewicht Masse. In der Wissenschaft und Technik ist das Gewicht eines Gegenstands die Kraft auf dem Gegenstand wegen des Ernstes. Sein Umfang (eine Skalarmenge), häufig angezeigt durch einen kursiven Brief W, ist das Produkt der MassenM des Gegenstands und des Umfangs der lokalen Gravitationsbeschleunigung g; so:. Wenn betrachtet, ein Vektor, Gewicht wird häufig durch einen kühnen Brief W angezeigt.

Die Einheit des Maßes für das Gewicht ist die der Kraft, die im Internationalen System von Einheiten (SI) das Newton ist. Zum Beispiel hat ein Gegenstand mit einer Masse von einem Kilogramm ein Gewicht von ungefähr 9.8 Newton auf der Oberfläche der Erde, über einen sechsten so viel auf dem Mond, und sehr fast der Null wenn im tiefen Raum weit weg von allen Körpern, die Gravitationseinfluss geben.

Im 20. Jahrhundert wurden die Newtonischen Konzepte der Schwerkraft durch die Relativität herausgefordert. Der Grundsatz von Einstein der Gleichwertigkeit hat alle Beobachter gebracht, sich im Raum beschleunigend, der von angezogen werdenden Körpern weit ist, oder im Platz gegen die Schwerkraft in der Nähe von solch einem Körper auf demselben Stand gehalten ist. Das hat zu einer Zweideutigkeit betreffs geführt, was genau durch die "Kraft des Ernstes" und (in der Folge) durch das Gewicht gemeint wird. Die durch die Relativität eingeführten Zweideutigkeiten haben geführt, in den 1960er Jahren, zur beträchtlichen Debatte in der lehrenden Gemeinschaft als anfangend, wie man Gewicht für ihre Studenten definiert. Die Wahl war eine Newtonische Definition des Gewichts als die Kraft für einen Gegenstand ruhig auf dem Boden wegen des Ernstes oder einer betrieblichen durch die Tat des Wiegens definierten Definition. In der betrieblichen Definition wird Gewicht Null in Bedingungen der Schwerelosigkeit wie Erdbahn oder freier Fall im Vakuum. In solchen Situationen besteht die Newtonische Ansicht darin, dass dort eine Kraft wegen des Ernstes bleibt, der nicht gemessen wird (so das Verursachen eines offenbaren Gewichts der Null), während die Ansicht von Einsteinian darin besteht, der dort nie eine messbare Kraft wegen des Ernstes (sogar auf dem Boden), aber eher besteht, dass, im freien Fall, keine Kraft gemessen wird, weil der Boden (oder die Skala) die mechanische Kraft nicht ausübt, die normalerweise als "Gewicht" beobachtet wird.

Im täglichen Gebrauch wird der Begriff "Gewicht" allgemein gebraucht, um Masse zu bedeuten, die wissenschaftlich ein völlig verschiedenes Konzept ist. Auf der Oberfläche der Erde ist die Beschleunigung wegen des Ernstes (die "Kraft des Ernstes") ungefähr unveränderlich; das bedeutet, dass das Verhältnis der Gewicht-Kraft eines unbeweglichen Gegenstands auf der Oberfläche der Erde zu seiner Masse fast seiner Position unabhängig ist, so dass eine Gewicht-Kraft eines Gegenstands als eine Vertretung für seine Masse, und umgekehrt stehen kann.

Geschichte

Die Diskussion der Konzepte der Last (Gewicht) und Leichtigkeit (Leichtsinn) geht auf die alten griechischen Philosophen zurück. Diese wurden normalerweise als innewohnende Eigenschaften von Gegenständen angesehen. Plato hat Gewicht als die natürliche Tendenz von Gegenständen beschrieben, ihre Verwandtschaft zu suchen. Zum Gewicht von Aristoteles und Leichtsinn hat die Tendenz vertreten, die natürliche Ordnung der Grundelemente wieder herzustellen: Luft, Erde, Feuer und Wasser. Er hat absolutes Gewicht dem absoluten und Erdleichtsinn zugeschrieben, um zu schießen. Archimedes hat Gewicht als eine Qualität gesehen, die der Ausgelassenheit mit dem Konflikt zwischen der zwei Bestimmung entgegengesetzt ist, wenn ein Gegenstand sinkt oder schwimmt. Die erste betriebliche Definition des Gewichts wurde von Euklid gegeben, der Gewicht als definiert hat: "Gewicht ist die Last oder Leichtigkeit eines Dings, im Vergleich zu einem anderen, wie gemessen, durch ein Gleichgewicht."

Gemäß Aristoteles war Gewicht die direkte Ursache der fallenden Bewegung eines Gegenstands, die Geschwindigkeit des fallenden Gegenstands hat zum Gewicht des Gegenstands direkt proportional sein sollen. Da mittelalterliche Gelehrte entdeckt haben, dass in der Praxis die Geschwindigkeit eines fallenden mit der Zeit vergrößerten Gegenstands, das eine Änderung zum Konzept des Gewichts aufgefordert hat, diese Ursache-Wirkungsbeziehung aufrechtzuerhalten. Gewicht wurde in "noch Gewicht" oder pondus gespalten, der unveränderlich, und der wirkliche Ernst oder gravitas geblieben ist, der sich geändert hat, weil der Gegenstand gefallen ist. Das Konzept von gravitas wurde schließlich durch den Impuls von Jean Buridan, einen Vorgänger zum Schwung ersetzt.

Der Anstieg der kopernikanischen Ansicht von der Welt hat zum Wiederaufleben der Platonischen Idee geführt, die wie Gegenstände anziehen, aber im Zusammenhang von Gestirnen. Im 17. Jahrhundert hat Galileo bedeutende Fortschritte im Konzept des Gewichts gemacht. Er hat eine Weise vorgeschlagen, den Unterschied zwischen dem Gewicht eines bewegenden Gegenstands und einem Gegenstand ruhig zu messen. Schließlich hat er beschlossen, dass Gewicht im Wert von der Sache eines Gegenstands und nicht der Geschwindigkeit der Bewegung, wie angenommen, durch die Ansicht von Aristotelean von der Physik proportional war.

Newton

Die Einführung von Newtonschen Gesetzen der Bewegung und der Entwicklung des Newtonschen Gesetzes der universalen Schwerkraft hat zu beträchtlicher weiterer Entwicklung des Konzepts des Gewichts geführt. Gewicht ist im Wesentlichen getrennt von der Masse geworden. Masse wurde als ein grundsätzliches Eigentum von mit ihrer Trägheit verbundenen Gegenständen identifiziert, während Gewicht identifiziert mit der Kraft des Ernstes auf einem Gegenstand und deshalb Abhängigem auf dem Zusammenhang des Gegenstands geworden ist. Insbesondere Newton hat gedacht, dass Gewicht hinsichtlich eines anderen Gegenstands war, der die Anziehungskraft, z.B das Gewicht der Erde zur Sonne verursacht.

Newton hat gedacht, dass Zeit und Raum absolut war. Das hat ihm erlaubt, Konzepte als wahre Position und wahre Geschwindigkeit zu betrachten. Newton hat auch anerkannt, dass Gewicht, wie gemessen, durch die Handlung des Wiegens durch Umweltfaktoren wie Ausgelassenheit betroffen wurde. Er hat das als ein falsches Gewicht veranlasst durch unvollständige Maß-Bedingungen betrachtet, für die er den Begriff offenbares Gewicht verglichen mit dem wahren durch den Ernst definierten Gewicht eingeführt hat.

Obwohl Newtonische Physik eine klare Unterscheidung zwischen Gewicht und Masse gemacht hat, hat der Begriff Gewicht fortgesetzt, allgemein gebraucht zu werden, als Leute Masse vorgehabt haben. Das hat die 3. Allgemeine Konferenz für Gewichte und Maßnahmen (CGPM) von 1901 dazu gebracht offiziell zu erklären, dass "Das Wortgewicht eine Menge derselben Natur wie eine Kraft anzeigt: Das Gewicht eines Körpers ist das Produkt seiner Masse und der Beschleunigung wegen des Ernstes", so es von der Masse für den offiziellen Gebrauch unterscheidend.

Relativität

Im 20. Jahrhundert wurden die Newtonischen Konzepte der absoluten Zeit und Raums durch die Relativität herausgefordert. Der Grundsatz von Einstein der Gleichwertigkeit hat alle Beobachter gebracht, sich bewegend oder sich auf demselben Stand beschleunigend. Das hat zu einer Zweideutigkeit betreffs geführt, was genau durch die Kraft des Ernstes und Gewichts gemeint wird. Eine Skala in einem beschleunigenden Aufzug kann von einer Skala in einem Schwerefeld nicht bemerkenswert sein. Gravitationskraft und Gewicht sind dadurch im Wesentlichen rahmenabhängige Mengen geworden. Das hat das Aufgeben des Konzepts veranlasst, das so in den grundsätzlichen Wissenschaften überflüssig ist wie Physik und Chemie. Dennoch ist das Konzept wichtig im Unterrichten der Physik geblieben. Die durch die Relativität eingeführten Zweideutigkeiten haben geführt, in den 1960er Jahren, zur beträchtlichen Debatte in der lehrenden Gemeinschaft als anfangend, wie man Gewicht für ihre Studenten definiert, zwischen einer nominellen Definition des Gewichts als die Kraft wegen des Ernstes oder einer betrieblichen durch die Tat des Wiegens definierten Definition wählend.

Definitionen

Mehrere Definitionen bestehen für das Gewicht, nicht, von denen alle gleichwertig sind.

Gravitationsdefinition

Die allgemeinste Definition des in einleitenden Physik-Lehrbüchern gefundenen Gewichts definiert Gewicht als die Kraft, die auf einen Körper durch den Ernst ausgeübt ist. Das wird häufig in der Formel ausgedrückt, wo W das Gewicht, M die Masse des Gegenstands und g Gravitationsbeschleunigung ist.

1901 hat die 3. Allgemeine Konferenz für Gewichte und Maßnahmen (CGPM) das als ihre offizielle Definition des Gewichts gegründet:

Diese Entschlossenheit definiert Gewicht als ein Vektor, da Kraft eine Vektor-Menge ist. Jedoch nehmen einige Lehrbücher auch Gewicht, um ein Skalar durch das Definieren zu sein:

Die Gravitationsbeschleunigung ändert sich von Ort zu Ort. Manchmal wird es einfach zu einem Haben eines Vergleichswerts dessen genommen, der das Standardgewicht gibt.

Die Kraft, deren Umfang Mg-Newton gleich ist, ist auch bekannt als die M Kilogramm-Gewicht (welcher Begriff zum Kg-wt abgekürzt wird)

Betriebliche Definition

In der betrieblichen Definition ist das Gewicht eines Gegenstands die Kraft, die durch die Operation des Wiegens davon gemessen ist, der die Kraft ist, die es auf seine Unterstützung ausübt. Das kann einen beträchtlichen Unterschied abhängig von den Details machen; zum Beispiel übt ein Gegenstand im freien Fall wenig aus, wenn jede Kraft auf seiner Unterstützung, eine Situation, die allgemein Schwerelosigkeit genannt wird. Jedoch, im freien Fall zu sein, betrifft das Gewicht gemäß der Gravitationsdefinition nicht. Deshalb wird die betriebliche Definition manchmal durch das Verlangen dass der Gegenstand raffiniert beruhigt sein. Jedoch bringt das das Thema des Definierens "ruhig" auf (gewöhnlich in Bezug auf die Erde beruhigt seiend wird durch das Verwenden des Standardernstes einbezogen). In der betrieblichen Definition wird das Gewicht eines Gegenstands ruhig auf der Oberfläche der Erde durch die Wirkung der Zentrifugalkraft von der Folge der Erde vermindert.

Die betriebliche Definition, wie gewöhnlich gegeben, schließt die Effekten der Ausgelassenheit nicht ausführlich aus, die das gemessene Gewicht eines Gegenstands reduziert, wenn es in eine Flüssigkeit wie Luft oder Wasser versenkt wird. Infolgedessen, wie man sagen könnte, hatten ein Schwimmballon oder ein Gegenstand, der in Wasser schwimmt, Nullgewicht.

ISO Definition

Im Standard von ISO International ISO 80000-4 (2006), die grundlegenden physischen Mengen und Einheiten in der Mechanik als ein Teil des Internationalen normalen ISO/IEC 80000 beschreibend, wird die Definition des Gewichts als gegeben:

Die Definition ist vom gewählten Bezugssystem abhängig. Wenn der gewählte Rahmen Co-Bewegen mit dem fraglichen Gegenstand dann ist, stimmt diese Definition genau mit der betrieblichen Definition überein. Wenn der angegebene Rahmen die Oberfläche der Erde ist, unterscheidet sich das Gewicht gemäß dem ISO und den Gravitationsdefinitionen nur durch die Schleudereffekten wegen der Folge der Erde.

Offenbares Gewicht

In vielen echten Weltsituationen kann die Tat des Wiegens ein Ergebnis erzeugen, das sich vom idealen Wert unterscheidet, der durch die verwendete Definition zur Verfügung gestellt ist. Das wird gewöhnlich das offenbare Gewicht des Gegenstands genannt. Ein allgemeines Beispiel davon ist die Wirkung der Ausgelassenheit, wenn ein Gegenstand in eine Flüssigkeit versenkt wird (oder Luft), wird die Versetzung der Flüssigkeit eine nach oben gerichtete Kraft auf dem Gegenstand verursachen, es lassend, leichter, wenn gewogen, auf einer Skala scheinen. Das offenbare Gewicht kann durch die ähnliche Levitation und mechanische Suspendierung ähnlich betroffen werden. Wenn die Gravitationsdefinition des Gewichts verwendet wird, wird das betriebliche durch eine beschleunigende Skala gemessene Gewicht häufig auch das offenbare Gewicht genannt.

Gewicht und Masse

Im modernen wissenschaftlichen Gebrauch sind Gewicht und Masse im Wesentlichen verschiedene Mengen: Masse ist ein "unwesentliches" (umfassendes) Eigentum der Sache, wohingegen Gewicht eine Kraft ist, die sich aus der Handlung des Ernstes auf der Sache ergibt: Es misst, wie stark die Kraft des Ernstes diese Sache anzieht. Jedoch in den meisten praktischen täglichen Situationen wird das Wort "Gewicht" verwendet, wenn, ausschließlich, "Masse" gemeint wird. Zum Beispiel würden die meisten Menschen sagen, dass ein Gegenstand "ein Kilogramm wiegt", wenn auch das Kilogramm eine Einheit der Masse ist.

Die wissenschaftliche Unterscheidung zwischen Masse und Gewicht ist zu vielen praktischen Zwecken unwichtig, weil die Kraft des Ernstes fast dasselbe überall auf der Oberfläche der Erde ist. In einem gleichförmigen Schwerefeld ist die Gravitationskraft, die auf einen Gegenstand (sein Gewicht) ausgeübt ist, zu seiner Masse direkt proportional. Zum Beispiel wiegt Gegenstand A 10mal so viel wie Gegenstand B, so deshalb ist die Masse des Gegenstands A 10mal größer als dieser des Gegenstands B. Das bedeutet, dass eine Masse eines Gegenstands indirekt durch sein Gewicht gemessen werden kann, und so, zu täglichen Zwecken, (das Verwenden einer wiegenden Skala) wiegend, ist eine völlig annehmbare Weise, Masse zu messen. Ähnlich misst ein Gleichgewicht Masse indirekt durch das Vergleichen des Gewichts des gemessenen Artikels zu diesem eines Gegenstands (E) der bekannten Masse. Da der gemessene Artikel und die Vergleich-Masse in eigentlich derselben Position sind, so dasselbe Schwerefeld erfahrend, betrifft die Wirkung des unterschiedlichen Ernstes den Vergleich oder das resultierende Maß nicht.

Das Schwerefeld der Erde ist nicht gleichförmig, aber kann sich durch nicht weniger als 0.5 % an verschiedenen Positionen auf der Erde ändern (sieh den Ernst der Erde). Diese Schwankungen verändern die Beziehung zwischen Gewicht und Masse, und müssen in hohen Präzisionsgewicht-Maßen in Betracht gezogen werden, die beabsichtigt sind, um Masse indirekt zu messen. Frühlingsskalen, die lokales Gewicht messen, müssen an der Position kalibriert werden, an der die Gegenstände verwendet werden, um dieses Standardgewicht zu zeigen, für den Handel gesetzlich zu sein.

Dieser Tisch zeigt die Schwankung der Beschleunigung wegen des Ernstes (und folglich die Schwankung des Gewichts) an verschiedenen Positionen auf der Oberfläche der Erde.

Der historische Gebrauch "des Gewichts" für "die Masse" dauert auch auf einer wissenschaftlichen Fachsprache - zum Beispiel, die chemischen Begriffe "Atomgewicht" an, "Molekulargewicht", und "Formel-Gewicht", können noch aber nicht die bevorzugte "Atommasse" usw. gefunden werden.

In einem verschiedenen Schwerefeld, zum Beispiel, auf der Oberfläche des Monds, kann ein Gegenstand ein bedeutsam verschiedenes Gewicht haben als auf der Erde. Der Ernst auf der Oberfläche des Monds ist nur über einen sechsten so stark wie auf der Oberfläche der Erde. Eine Ein-Kilogramm-Masse ist noch eine Ein-Kilogramm-Masse (wie Masse ein unwesentliches Eigentum des Gegenstands ist), aber die Kraft nach unten wegen des Ernstes, und deshalb seines Gewichts, ist nur ein, die dessen sechst sind, was der Gegenstand auf der Erde haben würde. So wiegt ein Mann der Masse 180 Pfunde nur ungefähr 30 Pfund-Kraft, wenn er den Mond besucht.

SI-Einheiten

In der modernsten wissenschaftlichen Arbeit werden physische Mengen in SI-Einheiten gemessen. Die SI-Einheit des Gewichts ist dasselbe als diese der Kraft: Das Newton (N) - eine abgeleitete Einheit, die auch in SI-Grundeinheiten als Kg ausgedrückt werden kann · m/s (Kilogramm-Zeitmeter pro Sekunde quadratisch gemacht).

Im kommerziellen und täglichen Gebrauch wird der Begriff "Gewicht" gewöhnlich gebraucht, um Masse zu bedeuten, und das Verb, "um zu wiegen", bedeutet, "die Masse" zu bestimmen, oder, "um eine Masse zu haben". Verwendet in diesem Sinn ist die richtige SI-Einheit das Kilogramm (Kg).

Pfund und andere NICHTSI-Einheiten

In üblichen USA-Einheiten kann das Pfund entweder eine Einheit der Kraft oder eine Einheit der Masse sein. Zusammenhängende in einigen verschiedenen, getrennten Subsystemen von Einheiten verwendete Einheiten schließen den poundal und die Nacktschnecke ein. Der poundal wird als die Kraft definiert, die notwendig ist, um einen Gegenstand von einem Pfund an 1 ft/s zu beschleunigen, und ist zu ungefähr 1/32.2 eines Pfundes gleichwertig-. Die Nacktschnecke wird als der Betrag der Masse definiert, die sich an 1 ft/s beschleunigt, wenn eine Pfund-Kraft darauf ausgeübt wird, und zu ungefähr 32.2 Pfunden (Masse) gleichwertig ist.

Die Kilogramm-Kraft ist eine NICHTSI-Einheit der Kraft, definiert als die Kraft, die durch eine Ein-Kilogramm-Masse im Standarderdernst ausgeübt ist (gleich 9.80665 Newton genau). Das Dyn ist die cgs Einheit der Kraft und ist nicht ein Teil des SI, während Gewichte, die in der cgs Einheit der Masse, des Gramms gemessen sind, ein Teil des SI bleiben.

Sensation des Gewichts

Die Sensation des Gewichts wird durch die Kraft verursacht, die durch Flüssigkeiten im Vorhallesystem, einem dreidimensionalen Satz von Tuben im inneren Ohr ausgeübt ist. Es ist wirklich die Sensation der G-Kraft, unabhängig davon, ob das ist wegen, stationär in Gegenwart vom Ernst zu sein, oder, wenn die Person in der Bewegung, dem Ergebnis irgendwelcher anderen Kräfte ist, die dem Körper solcher als im Fall von der Beschleunigung oder der Verlangsamung eines Hebens oder den Zentrifugalkräften folgen, wenn sie sich scharf dreht.

Das Messen des Gewichts

Gewicht wird mit einer von zwei Methoden allgemein gemessen. Eine Frühlingsskala oder hydraulische oder pneumatische Skala messen lokales Gewicht, die lokale Kraft des Ernstes auf dem Gegenstand (ausschließlich offenbare Gewicht-Kraft). Da sich die lokale Kraft des Ernstes durch bis zu 0.5 % an verschiedenen Positionen ändern kann, werden Frühlingsskalen ein bisschen verschiedene Gewichte für denselben Gegenstand (dieselbe Masse) an verschiedenen Positionen messen. Um Gewichte zu standardisieren, werden Skalen immer kalibriert, um das Gewicht zu lesen, das ein Gegenstand an einem nominellen Standardernst von 9.80665 m/s (etwa 32.174 ft/s) haben würde. Jedoch wird diese Kalibrierung an der Fabrik getan. Wenn die Skala zu einer anderen Position auf der Erde bewegt wird, wird die Kraft des Ernstes verschieden sein, einen geringen Fehler verursachend. So, um hoch genau, und für den Handel gesetzlich zu sein, müssen Frühlingsskalen an der Position wiederkalibriert werden, an der sie verwendet werden.

Ein Gleichgewicht andererseits, vergleicht das Gewicht eines unbekannten Gegenstands in einer Skala-Pfanne zum Gewicht von Standardmassen im anderen, mit einem Hebel-Mechanismus - ein Hebel-Gleichgewicht. Auf die Standardmassen wird häufig nicht technisch als verwiesen

Wenn die wirkliche Kraft des Ernstes auf dem Gegenstand erforderlich ist, kann das durch das Multiplizieren der Masse berechnet werden, die durch das Gleichgewicht durch die Beschleunigung wegen des Ernstes - jeder Standardernst (für die tägliche Arbeit) oder der genaue lokale Ernst (für die Präzisionsarbeit) gemessen ist. Tische der Gravitationsbeschleunigung an verschiedenen Positionen können im Web gefunden werden.

Bruttogewinn ist ein Begriff, der allgemein in Handel- oder Handelsanwendungen gefunden wird, und sich auf das Gesamtgewicht eines Produktes und seines Verpackens bezieht. Umgekehrt bezieht sich Nettogewicht auf das Gewicht des Produktes allein, das Gewicht seines Behälters oder des Verpackens rabattierend; und Tara-Gewicht ist das Gewicht des Verpackens allein.

Verhältnisgewichte auf der Erde und den anderen Himmelskörpern

Der Tisch zeigt unten vergleichende Gravitationsbeschleunigungen an der Oberfläche der Sonne, des Monds der Erde, jedes der Planeten im Sonnensystem. Die "Oberfläche" wird genommen, um die Wolkenspitzen der Gasriesen (Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun) zu bedeuten. Für die Sonne wird die Oberfläche genommen, um den Photobereich zu bedeuten. Die Werte im Tisch sind für die Schleuderwirkung der Planet-Folge (und Wolkenspitzenwindgeschwindigkeiten für die Gasriesen) und deshalb im Allgemeinen nicht herabgesetzt worden, sind dem wirklichen Ernst ähnlich, der in der Nähe von den Polen erfahren würde.

Siehe auch

• Körpergewicht

Referenzen