Paino
Kappaleenpainoon siihen kohdistuva taivaankappaleen (esim.Maan) vetovoima, joka aiheutuugravitaatiostaja pieneltä osin taivaankappaleen pyörimisestä[1][2].
Kappaleen paino on suoraan verrannollinen senmassaan,ja se on samalla kappaleella likipitäen yhtä suuri kaikkialla Maan pinnalla. Tämän vuoksi arkielämässä massan ja painon välillä ei aina tehdä eroa, vaan usein kappaleen painosta puhuttaessa tarkoitetaan sen massaa[3].Fysikaalisestimassa ja paino ovat kuitenkin kaksi eri käsitettä. Kappaleen massa on riippumaton sen sijainnista ja sen voidaan katsoa kuvaavan aineen määrää kappaleessa, paino kuvaagravitaationkappaleeseen aiheuttamaa voimaa.
Koska paino onvoima,SI-järjestelmässäsen yksikkönä onnewtonsamoin kuin muidenkin voimien[3][2].Yksi newton on voima, joka aiheuttaa yhdenkilogrammanmassaiselle kappaleellekiihtyvyyden1 m/s2.
Kappaleen painoGvoidaan laskea kohtuullisen tarkasti kaavalla,jossamon kappaleenmassajaggravitaatiokentänaiheuttamaputoamiskiihtyvyys,joka Maassa on noin 9,81 m/s2.Sellaisen kappaleen paino, jonka massa on yksi kilogramma, on maapallon vetovoimakentässä noin 9,81 newtonia.
Vanhassa kirjallisuudessa painoa ja muitakin voimia mitattiin massayksiköissä. Siten yhden kilogramman voima (kgf) elikiloponditarkoittaa sitä voimaa, jolla Maa vetää puoleensa yhden kilogramman massaista kappaletta. Se on siis noin 9,81 N. Vielä nykyisinkin näkeepaineenyksikkönä kg/cm2,jota kutsuttiin myöstekniseksi ilmakehäksi (at).
- massa ≈ 1 kg
- paino maapallolla ≈ 10 N
- painoKuussa≈ 1,6 N
- painoJupiterissa≈ 25 N
Paino eri planeetoilla riippuu niidenpintagravitaatiosta.
Muuttumattoman kappaleen massa on vakio riippumatta siitä, missä se sijaitsee, Maan pinnalla tai missä tahansa avaruudessa (olettaen, että kappale ei liiku suhteessa tarkkailijaan − katso tarkemminsuhteellisuusteoria). Sen paino sen sijaan vaihtelee, jonkin verran jo eri puolilla maapalloakin. Jos kappale siirretäänpäiväntasaajaltapohjoisnavalle,sen paino kasvaa noin 0,5 % Maan gravitaatiokentän erojen ja Maan pyörimisliikkeestä aiheutuvien erojen vuoksi. Saman kappaleen paino eri puolilla maapallon pintaa vaihtelee jonkin verran myös Maan sisäosien paikallisten tiheysvaihtelujen myötä sekä sen mukaan, millä korkeudella maanpinta on (mitä korkeammalla, sitä vähäisempi painovoima). Jos kappale viedään esimerkiksiKuuhuntai vieraalle planeetalle, sen massa on yhä sama kuin Maassakin, mutta sen paino on kyseisen taivaankappaleen massasta ja läpimitasta riippuen hyvinkin eri suuri, esimerkiksi Kuussa vain noin kuudesosa siitä, mikä se on Maassa, johtuen Kuun noin kuusi kertaa heikommasta painovoimasta.
Astronautit voivat kellua avaruusaluksessa ja ovat lähes painottomia: astronautin ei tarvitse käyttää voimaa pysyäkseen paikallaan suhteessa avaruusalukseen. Koska kappaleet kuitenkin säilyttävät massan jainertian,astronautin on käytettävä kymmenkertainen voima, jos hän haluaa siirtää yhtä nopeasti 10 kg massaista kappaletta 1 kg massaisen kappaleen sijaan.
Katso myös
[muokkaa|muokkaa wikitekstiä]Lähteet
[muokkaa|muokkaa wikitekstiä]- ↑Yleinen vetovoimalaki, Etälukio
- ↑abGuide for the Use of the International System of Units (SI), sivu 23; NIST 2008
- ↑abSuomen Standardoimisliitto:SI-opas (myös painettuna, ISBN 952-5420-93-0)(PDF)(Sivut 15-16.)SFS-oppaat.04.11.2002. Suomen Standardoimisliitto. Viitattu 18.12.2011.