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1 # 媽咪說MommyTalk
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2 # simxpert
在有引力的地方可以測量出質量,你為什麼非要跑到失重的環境去測量質量呢?
退一萬步說,就算你到太空,也不可能完全不受到任何引力,只要有引力的存在,天平上一端放被測物體,另外一端必須新增相應的砝碼,天平才能平衡,測量出來的質量依然是準確的。
明明前面就有一個廁所,你非要到路邊大便,還要提問:為什麼在路邊拉屎,有這麼多人盯著看,屎很難拉出來呢?
這個事兒就是單純的人為規定,聽我慢慢道來。
質量是七個基本單位之一,(米m、千克kg、秒s、安培A、開爾文K、單位摩爾mol和坎德拉cd)但質量是唯一一個仍然以實體原器定義的物理量,其他的都改用物理常數定義了。
質量這個詞在牛頓之前是很模糊的,只是知道質量是物質的量,具體是多少沒有明確定義,所以你看之前伽利略、笛卡爾、惠更斯等大佬的文獻中幾乎說的都是重量,這就證明在他們的時期質量和重量是傻傻分不清楚的。牛頓對於質量有了清晰概念是在他做了一些列關於擺的實驗之後,牛頓說:“在以最大準確度做實驗時,我總是發現物體中的物質的量與他們的重量成正比。”從這時開始人們逐漸開始區分質量和重量了。
到了18世紀,質量的精確量度才被正式定義,1795年法國頒佈了一個《度量衡法規》,其中將1g規定為:1g等於冰融化時的溫度下,邊長為百分之一米的立方體(1立方厘米)的水的絕對質量。
後來又定義了1kg就是一升水的質量。
再後來發現水在4°的時候密度最大,所以更精準的定義了:
水在密度最大的時候(4°),1升純水的絕對質量為1kg。到了1875年,國際度量衡大會用鉑銥合金製作了一塊國際千克原器,又叫做“一千克標準物”。說白了就是用一塊鉑銥合金來定義1kg,而且到目前為止,這個仍然是標準重量的來源。與這個等質量的物體,其重量就是1kg。
不要問我為什麼是1kg?為什麼是4度的時候的水?為什麼是1升水?
約定!也就是規定!只要大家都認可,就沒什麼問題了。
因此測量精準質量的方法只能用天平,不能用體重秤,嚴格來說,體重秤稱量的數值是根據重量(重力)的值除以9.8換算出來的,所以在赤道和極點稱量自己的體重也會有微小不同。但天平不一樣,天平的原理是:等質量物體在同一引力作用下受到的重力相同,因此只要砝碼的質量精準,測量物體的質量就是準確值。
(具體區別可以看我的影片http://www.365yg.com/item/6514969391082242568/)
但題主說的問題(如何在太空測質量)是不能直接測量的,天平必須受到重力才能測量質量,這個重力的大小都無所謂,但必須有。
媽咪叔專注通俗易懂趣味科學科普。科學的基本觀念本質上大都很簡單,通常都可以用人人皆知的語言來表達。——愛因斯坦