جرم با وزن فرق دارد
فضانوردی در خانه روی ترازوی حمام می‌ایستد و ترازو ۶۰ کیلوگرم نشان می‌دهد. او همان ترازو را با خودش به ماه می‌برد، دوباره رویش می‌ایستد و این بار ترازو ۱۰ کیلوگرم نشان می‌دهد. او در راه نه کمتر غذا خورده و نه تکه‌ای از بدنش را از دست داده است. پس چه چیزی تغییر کرده است؟
کشش
در درس «جرم چیست؟» دیدیم که جرم یعنی مقدار ماده‌ای که یک چیز از آن ساخته شده است. جرم فضانورد تغییر نکرده است: روی ماه هم دقیقاً از همان مقدار ماده ساخته شده است.
چیزی که تغییر کرده کشش است. زمین همه‌چیز را به سمت خودش می‌کشد: برای همین است که توپ وقتی رهایش کنید به زمین می‌افتد و شما روی زمین می‌مانید. به این کشش گرانش (gravity) یا جاذبه می‌گویند. اینکه گرانش چقدر محکم شما را می‌کشد وزن (weight) شماست.
ماه هم می‌کشد، اما خیلی کمتر از زمین: حدود یک‌ششمِ زمین. پس وزن فضانورد روی ماه حدود یک‌ششمِ وزنش روی زمین است.
ترازوی حمام در واقع چه چیزی را اندازه می‌گیرد
ترازوی حمام ماده‌ی بدن شما را نمی‌بیند. فقط حس می‌کند شما چقدر محکم رویش فشار می‌آورید، و این همان وزن شماست. بعد عددی را با کیلوگرم نشان می‌دهد، چون آن را برای زمین ساخته‌اند، جایی که کشش همیشه یکسان است.
روی ماه فضانورد فقط با یک‌ششمِ آن فشار روی ترازو می‌ایستد، پس ترازو یک‌ششمِ عدد را نشان می‌دهد: به جای ۶۰، عدد ۱۰. ترازو فریب خورده است. جرم فضانورد هنوز ۶۰ کیلوگرم است.
ترازوی دوکفه‌ای فریب نمی‌خورد. روی ماه هر دو کفه کمتر کشیده می‌شوند، آن هم به یک اندازه، پس یک سیب همان‌جا هم با همان وزنه‌هایی برابر می‌شود که روی زمین برابر می‌شد. ترازوی دوکفه‌ای جرم‌ها را با هم مقایسه می‌کند؛ هر جا که باشد جواب درست می‌دهد.
«وزن کردن» در زبان روزمره
در زندگی روزمره می‌گوییم «وزنم ۶۰ کیلوست» یا «آرد را وزن کن». روی زمین این اشکالی ندارد: کشش در هر جایی که احتمالاً به آن سر بزنید تقریباً یکسان است، پس عددی که ترازو نشان می‌دهد همان جرم شماست. دانشمندان این دو واژه را از هم جدا نگه می‌دارند، چون همین که از زمین بیرون بروید، دیگر یکی نیستند.
در خانه امتحان کنید
- روی ترازوی حمام بایستید و عدد را به خاطر بسپارید. حالا همان‌طور که ایستاده‌اید با دست‌هایتان روی یک میز فشار بیاورید. عدد چه می‌شود؟
- جرم شما تغییر نکرد. شما فقط تغییر دادید که چقدر محکم روی ترازو فشار می‌آورید - و ترازو همین را اندازه می‌گیرد.
واژه‌های این درس
- گرانش (جاذبه) - کششی که زمین (یا ماه یا هر سیاره‌ی دیگری) روی همه‌چیز دارد
- وزن - اینکه گرانش یک چیز را چقدر محکم می‌کشد
ایده‌ی اصلی
جرم یعنی مقدار ماده‌ای که از آن ساخته شده‌اید؛ وزن یعنی اینکه گرانش این ماده را چقدر محکم می‌کشد. روی ماه وزن شما حدود یک‌ششمِ وزنتان روی زمین است، اما جرمتان تغییری نمی‌کند.