وزن
در نانوایی، مردی می‌گوید: «لطفاً دو کیلو نان بدهید.» در بقالی، کسی می‌پرسد: «وزنِ این کیسه‌ی برنج چقدر است؟» و فروشنده جواب می‌دهد: «ده کیلو.» ما هر روز این‌طور حرف می‌زنیم. اما دانشمندان می‌گویند جمله‌ی دوم کمی اشتباه است. کیسه‌ی برنج ده کیلوگرم چیز دارد، اما وزنش «ده کیلو» نیست. پس وزن چیست؟
زمین همه‌چیز را می‌کشد
در سال‌های پیش دیدیم که زمین همه‌چیز را بدونِ تماس به طرفِ خودش می‌کشد؛ به این کشش نیروی گرانشی یا جاذبه‌ی زمین می‌گوییم. زمین فقط چیزهای در حالِ افتادن را نمی‌کشد. کتابی که روی میز است و پرنده‌ای که روی سیم نشسته هم کشیده می‌شوند؛ فقط چیزی زیرشان هست که نمی‌گذارد پایین بیفتند.
جهتِ این نیرو همیشه به طرفِ مرکزِ زمین است. برای کسی که در ایران ایستاده، «پایین» به طرفِ مرکزِ زمین است. برای کسی که آن‌طرفِ زمین، در آمریکای جنوبی ایستاده، هم همین‌طور. برای همین هیچ‌کس از زمین «نمی‌افتد».
وزن و جرم
نیرویی که زمین با آن یک جسم را می‌کشد، وزنِ آن جسم است. وزن یک نیروست، پس آن را مثلِ هر نیروی دیگر با نیوتون اندازه می‌گیرند، با وسیله‌ای به نام نیروسنج. نیروسنجِ ساده یک فنر دارد: جسم را به آن آویزان می‌کنید، فنر کِش می‌آید و عقربه روی درجه‌ها وزن را نشان می‌دهد.
جرم چیزِ دیگری است: اینکه در یک جسم چقدر ماده هست. جرم را با ترازو و به کیلوگرم اندازه می‌گیرند. پس کیسه‌ی برنج ده کیلوگرم جرم دارد. وزنش حدودِ ۱۰۰ نیوتون است، چون روی زمین وزنِ هر کیلوگرم حدودِ ۱۰ نیوتون است. بچه‌ای با جرمِ ۴۰ کیلوگرم حدودِ ۴۰۰ نیوتون وزن دارد.
در خانه امتحان کنید
- یک کِش را از قلابی آویزان کنید و یک کیسه‌ی پلاستیکی را به سرِ پایینش ببندید.
- یک سیب در کیسه بیندازید و ببینید کِش چقدر پایین می‌آید. جایش را روی کاغذی که پشتش چسبانده‌اید علامت بزنید.
- با دو سیب، بعد با سه سیب امتحان کنید. شما یک نیروسنجِ ساده ساخته‌اید: هرچه وزن بیشتر، کِش بلندتر.
واژه‌های این درس
- وزن - نیرویی که زمین با آن یک جسم را به طرفِ مرکزِ خودش می‌کشد؛ به نیوتون.
- جرم - مقدارِ ماده‌ی یک جسم؛ به کیلوگرم.
- نیروسنج - وسیله‌ای برای اندازه‌گیریِ نیرو، معمولاً با یک فنر.
ایده‌ی اصلی
وزنِ یک جسم نیرویی است که زمین با آن، جسم را به طرفِ مرکزِ خودش می‌کشد. وزن را با نیروسنج و به نیوتون اندازه می‌گیرند و جرم را با ترازو و به کیلوگرم. روی زمین، هر کیلوگرم حدودِ ۱۰ نیوتون وزن دارد.