一斤棉花和一斤鐵

BS00053A.gif (1898 bytes) 誰輕誰重?

Q:一斤棉花和一斤鐵哪個比較重?

這是一則老掉牙的智力測驗問題,你一定會馬上回答說:「一樣重!」。按字面看大致是對的,因為都是「一斤」嘛!可是如果這是一個實驗操作題,那就得考慮到空氣的浮力了。一斤棉花的體積遠比一斤鐵的體積大,所受的空氣浮力也遠比鐵為大。在空氣中,「一斤」棉花受了較大的浮力,卻和「一斤」鐵一樣重,可見棉花真實的重量不只一斤囉。如果把這個實驗移到真空裡再測一次,這「一斤棉花」就會比這「一斤鐵」要重一些了,為什麼呢?因為在真空裡沒有浮力搗亂,稱出來的重量,就是真實重量了。  

BS00053A.gif (1898 bytes) 魚貨變輕了?

西元1911年4月,有位賴比瑞亞商人哈桑,在挪威買了12,000噸的魚,運回到國以後,再稱一次,發現少了47噸。魚貨並沒有短缺,重量卻變少了,這是怎麼一回事呢?後來科學家們發現,原來因為地球是個略扁的球體,挪威賴比瑞亞緯度高,所以離地球中心較近,同一個物體在挪威受到的地心引力比在賴比瑞亞大,因此,同一批魚貨從挪威運到賴比瑞亞,重量就變輕了。如果把貨物從賴比瑞亞運到挪威,或從赤道運到北極,都會變重了。

 

解說圖一
BS00053A.gif (1898 bytes) 重量與質量

同樣一個物體,在不同緯度,重量就可能不一樣,是不是很麻煩呢?在物理學裡,有一種稱量的方法,稱出來的「量」叫做質量,質量不會因為所在緯度不同而有差別。

質量是用天平稱出來的,天平兩盤的物體和砝碼達到平衡時,又因為天平的支點在橫桿中點,地球對物體和砝碼的吸引力一樣大,所以這意味著物體和砝碼所含物一樣多;稱出來的就叫做質量。就是這樣由比較得來,所以質量不受地球重力(地球引力)的強弱影響;例如一位體重60公斤重的太空人,在月球上的重量變成只有10公斤重了,那是因為月球表面的引力只有地球表面引力的六分之一;但是太空人的質量仍然是60公斤,沒變。

 

天平

BS00053A.gif (1898 bytes) 結論

重量依所在地點的重力大小而定;用彈簧秤測出;單位是公斤重

質量是物體所含實質的多少;用等臂天平測出;單位是公斤

在物理學中,這兩個量是不同的:重量是一種力;質量是物質的多少

小朋友!容易分辨了吧?這對以後學物理會很有幫助喔!