Co mierzy waga?

Pierwsza, odruchowa odpowiedź brzmi: wagę, ciężar, masę. I generalnie jest to dobra odpowiedź.

Jeśli mierzę swoją wagę za pomocą wagi łazienkowej, to podaję swoją faktyczną wagę. W ujęciu potocznym, codziennym nie ma tutaj nic nadzwyczajnego albo nic, na co by trzeba szczególnie zwracać uwagę. Ważenie jest czynnością tak prostą i oczywistą, że trudno tutaj szukać drugiego dna.

A jednak.. 😉

Z punktu widzenia fizyki pojawiają się dwie kwestie. Po pierwsze pojęcia ciężaru i masy nie są synonimami, nie znaczą tego samego. Ciężar to siła, podaje się go w niutonach [N], a masa to ilość materii i podaje się ją w kilogramach [kg]. Po drugie, w trakcie pomiaru za pomocą wagi łazienkowej wskazania wagi się różnią – a że mam elektroniczną wagę – po pewnej chwili wynik się stabilizuje. Jeśli masz wagę łazienkową, to też się możesz o tym przekonać – stań na wadze i obserwuj zmiany, jakie pokazuje wyświetlacz. Co zatem pokazuje wyświetlacz w trakcie pomiaru (gdy liczby na wyświetlaczu się zmieniają)?

Fizyka pozwala zrozumieć takie zagadnienia. Ma odpowiednio precyzyjny język do opisu rzeczywistości (przynajmniej w omawianym tu zakresie). Fizyka ma do dyspozycji narzędzia matematyczne, dzięki którym analiza takich zjawisk jest dość prosta (o ile się opanuje te narzędzia atematyczne).

Celem tego wpisu jest zachęcenie Ciebie do przemyślenia tej sprawy – mimo że z pozoru wydaje się oczywista, wręcz banalna.

Aby zrozumieć problem należy się zastanowić nad takimi pojęciami jak:

  • ciężar – a także nieważkość, przeciążenie
  • masa
  • jednostki fizyczne N, kg
  • siła – a także 3 zasady Newtona
  • waga sprężynowa a waga szalkowa – budowa, do czego służą?

Eksperyment (fizyka jest nauką doświadczalną)

Wersja 1: stanąć na wadze łazienkowej i obserwować liczby na wyświetlaczu.

Wersja 2: opuścić odpowiednio lekki przemiot (owoc, gumkę szkolną itp.) na wagę kuchenną i obserwować liczby na wyświetlaczu.

Dwa pytania do rozważenia:

  1. Co pokazuje wyświetlacz wagi łazienkowej (kuchennej) od chwili początkowej do końcowej (“ustabilizowania” się liczb?
  2. Dlaczego końcowy wynik jest traktowany jako pomiar prawidłowy?

Możesz poczytać o tym w książkach, przeszukać Internet, popytać ludzi, którzy się na tym znają…

Na koniec ważna uwaga. Nie jest moją intencją udowadnianie, że język potoczny jest mało przydatny – świetnie spełnia swoją rolę w zwykłych codziennych sytuacjach. Podobnie język fizyki nie jest wszędzie adekwatny. (Czy na pytanie lekarza “Ile ważysz?” należy odpowiedzieć 559,17 N czy 57 kg?)