Was ist "Masse"?

Was ist "Masse"?

Jeder Körper besitzt zwei Eigenschaften:

• Er ist schwer.
• Er hat das Bestreben, seinen Bewegungszustand beizubehalten. Er besitzt also Beharrungsvermögen, man sagt er ist "träge".
  Diese zweite Eigenschaft ist in den folgenden Animationen und Bildern dargestellt:

  Animation: Der rote bzw. gelbe Körper sitzt nur locker auf dem blauen Fahrzeug.	Reale Situation im Straßenverkehr
  Wird das Blatt rasch weggezogen, so reicht die Reibungskraft zwischen Papier und Styropor aus, den weniger trägen Styroporklotz zur Seite zu ziehen, so dass dieser seitlich vom Tisch fällt. Für das wesentlich trägere Eisenstück reicht die Reibungskraft für eine Seitwärtsbewegung nicht aus. Das Eisenstück fällt nahezu lotrecht auf den Tisch.

Diese beiden Eigenschaften fasst man unter dem Begriff Masse zusammen.
Je größer die Masse eines Körpers ist, desto schwerer und träger ist er.

Gewichtskraft und Masse

Gewichtskraft und Masse

Die Gewichtskraft F_G (Schwerkraft), die ein Körper erfährt, ist vom Ort abhängig. Sie ist am Äquator kleiner als am Pol und auf dem Mond kleiner als auf der Erde (ca. 1/6). Sie kommt dadurch zustande, dass der Körper von der Erde bzw. einem anderen Planeten angezogen wird. Experimente zeigen: Beliebige Körper ziehen sich gegenseitig an (Gravitationskräfte). Je näher diese sind, desto stärker ist die Anziehungskraft.

Erfahren zwei Körper am selben Ort die gleiche Gewichtskraft, so erfahren sie an einem anderen Ort auch beide die gleiche Gewichtskraft, die jetzt aber einen anderen Betrag haben kann. Körper sind also unabhängig vom Ort vergleichbar. Deshalb ordnet man jedem Körper eine ortsunabhängige Größe zu: die Masse m; Einheit: 1 kg (Urkilogramm bei Paris).

Dazu gibt es eine Reihe von Unter- und Übereinheiten:

Tonne (t):	1 t = 1000 kg = 1·103 kg
Gramm (g):	1 g = kg = 1·10-3 kg
Milligramm (mg):	1 mg = g = kg = 1·10-6 kg
Mikrogramm (µg):	1 µg = g = kg = 1·10-9 kg

 

Massengleichheit:

Zwei Körper haben die gleiche Masse, wenn sie durch die gleiche Kraft die gleiche Beschleunigung erfahren bzw. wenn sie am selben Ort die gleiche Gewichtskraft erfahren. Letzteres nutzt man, um Massen mit der Balkenwaage zu bestimmen:

Massenvielfachheit:

Ein Körper A hat die doppelt so große (allgemeiner: n-fache) Masse wie ein Körper B, wenn er durch die gleiche Kraft nur halb so stark beschleunigt wird wie der Körper B. (allgemeiner: wenn er durch die gleiche Kraft nur -tel der Beschleunigung des Körpers B erfährt.) wenn er am gleichen Ort die doppelte (allgemeiner: n-fache) Gewichtskraft wie Körper B erfährt. Also ist  FG ~ m, d.h. FG = g · m; Ortsfaktor g ≈ 10

Gegenüberstellung:

Masse	Gewichtskraft
Eigenschaft des Körpers ortsunabhängig hat nur einen Betrag wird mit der Balkenwaage gemessen	wird von außen auf den Körper ausgeübt ortsabhängig hat Betrag, Richtung und Angriffspunkt wird mit einem Federkraftmesser gemessen