มวลและน้ำหนักอาจมีความคล้ายคลึงกัน แต่ในความเป็นจริงแล้ว มวลและน้ำหนักมีความหมายต่างกัน วัตถุแต่ละวัตถุจะมีมวลคงที่เสมอ แต่น้ำหนักของวัตถุนั้นๆ จะสามารถเปลี่ยนแปลงได้เมื่อชั่งในสถานที่ที่แตกต่างกัน
ข้อควรพิจารณาเรื่องมวลและน้ำหนัก
1. มวลของวัตถุ เป็นการวัดปริมาณสารที่ประกอบขึ้นเป็นวัตถุ แต่น้ำหนักของวัตถุเป็นการวัดแรงโน้มถ่วงที่กระทำต่อวัตถุ มวลจึงไม่จำเป็นต้องมีค่าเท่ากับน้ำหนักเสมอไป
2. มวลถูกวัดโดยใช้ตาชั่ง เปรียบเทียบปริมาณที่รู้แล้วของสารกับปริมาณที่ยังไม่รู้ของสาร โดยวัดน้ำหนักจากตาชั่ง
3. มวลของวัตถุไม่เปลี่ยนแปลงเมื่อตำแหน่งของวัตถุเปลี่ยนแปลง ส่วนน้ำหนักอาจเปลี่ยนแปลงไปตามตำแหน่งที่เปลี่ยนไป เช่น วัตถุมีมวล 90.91 kg และมีน้ำหนัก 890.92 N บนโลก แต่มีมวล 90.91 kg และมีน้ำหนัก 147 N บนดวงจันทร์
ตัวอย่าง 1
วัตถุมีมวล 90.91 kg และมีน้ำหนัก 890.92 N บนโลก จะมีมวลและน้ำหนักเท่าไรบนดาวศุกร์ (ดาวศุกร์มีแรงโน้มถ่วงเป็น 0.88 เท่าของโลก)
วิธีทำ
วัตถุมีมวล 90.91 kg บนดาวศุกร์
วัตถุมีน้ำหนัก 890.92 N x 0.88 = 784.01 N
ตอบ วัตถุมีมวล 90.91 kg และมีน้ำหนัก 784.01 N บนดาวศุกร์
น้ำหนักของวัตถุ คือ ขนาดของแรงโน้มถ่วงของโลกที่กระทำต่อวัตถุ น้ำหนักของวัตถุจะสัมพันธ์กับมวลของวัตถุเขียนเป็นสูตรได้ว่า
W⃑=mg⃑
W⃑ คือ น้ำหนักของวัตถุ มีหน่วยเป็น กิโลกรัมต่อเมตรต่อวินาทีกำลังสอง (kg m/s2) หรือ นิวตัน (N) มีทิศพุ่งเข้าสู่ศูนย์กลางของโลก
m คือ มวลของวัตถุ มีหน่วยเป็น กิโลกรัม (kg)
g⃑ คือ ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของโลก มีหน่วยเป็น เมตรต่อวินาทีกำลังสอง (m/s2) มีทิศพุ่งเข้าสู่ศูนย์กลางของโลก
ตัวอย่าง 2
วัตถุมวล 200 kg บนผิวโลกมีน้ำหนักเท่าไร (ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของโลก = 9.8 m/s2)
วิธีทำ
จากโจทย์ m = 200 kg, g = 9.8 m/s2 แทนค่าในสูตร
W⃑=mg⃑
W⃑= 200 kg x 9.8 m/s2 = 1,960 N
ตอบ วัตถุมีน้ำหนัก 1,960 นิวตัน บนผิวโลก
ตัวอย่าง 3
วัตถุหนัก 500 N บนผิวโลก จะมีมวลเท่าไร (ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของโลก = 9.8 m/s2)
วิธีทำ
จากโจทย์ W = 500 N, g = 9.8 m/s2 แทนค่าในสูตร
W⃑=mg⃑
500 N=m×9.8 m/s2
m=500 N9.8 m/s2=51.02 kg
ตอบ วัตถุมีมวล 51.02 กิโลกรัม