وزن

وزن جسم در واقع همان نیروی گرانشی است که بر جسم وارد می‌شود و آن‌را سمت خود می‌کشد. به عبارت دیگر، وزن جسم حاصلِ شتاب گرانشیِ وارد بر جرمِ جسم است. لذا وزن را با معادله w = m x g محاسبه می‌کنیم که در آن، w وزن، m جرم و g شتاب گرانشی است. شتاب گرانشیِ زمین ۹.۸ متر بر مجذور ثانیه است.

تصویری از یک نیروسنج که وزن یک شئ را محاسبه می‌کند.

قوانین فیزیک می‌گویند که همه اجسام، بسته به میزان جِرم‌شان گرانش دارند و یکدیگر را سمت هم جذب می‌کنند. اما هرچه جرم جسم بیشتر باشد، نیروی گرانش یا جاذبه‌ی آن قوی‌تر خواهدبود و بالعکس. مثلا بزرگترین جسم برای ما ساکنان زمین، خود زمین است. زمین در مقایسه با تمام دیگر اشیای اطراف‌مان جِرم بسیار بیشتری دارد؛ طوری که بزرگترین اجسام طبیعی و غیرطبیعی روی زمین در مقایسه با خود زمین جرم اندکی دارند. لذا گرانش زمین بر گرانش همه دیگر اجسام غلبه می‌کند و آن‌ها را سمت خود می‌کشد.

تفاوت وزن و جرم

به صورت روزمره، جرم یک جسم معمولاً به عنوان وزن آن تلقی می‌شود، گرچه این‌ها در واقع مفاهیم و کمیت‌های متفاوت هستند. در محاسبات علمی، جرم مقدار " ماده " در یک جسم است (اگر چه تعریف "ماده" ممکن است سخت و مشکل باشد)، نظر به اینکه که وزن نیرویی است که بر روی جسم به وسیله گرانش اعمال می‌شود. به عبارتی، یک جسم با جرم ۱٫۰ کیلوگرم، وزنش حدود ۹٫۸۱ نیوتن در روی سطح زمین است که جرم آن ضرب در قدرت میدان گرانشی است. وزن جسم در روی سطح مریخ کمتر است، جایی که گرانش ضعیفتر است و وزن جسم در روی سطح زحل بیشتر است و در فضا وزن جسم بسیار کوچک و ناچیز است و فاصله زیادی از منبع مهمی و بزرگی از گرانش دارد، اما همیشه جسم جرمی مشابه دارد و تغییر نکرده‌است.

مقایسه وزن در مکان‌های مختلف

نام سیاره / کره	گرانش (متر بر مجذور ثانیه)	جرم (کیلوگرم)	وزن (نیوتن)
زمین	۹.۸	۶۰	۵۸۸
ماه	۱.۶۲	۶۰	۹۷.۲
عطارد	۳.۷	۶۰	۲۲۲
زهره	۸.۸۷	۶۰	۵۳۲.۲
مریخ	۳.۷۱	۶۰	۲۲۲.۶
زحل	۱۰.۴۴	۶۰	۶۲۶.۴
مشتری	۲۴.۷۹	۶۰	۱۴۸۷.۴
اورانوس	۸.۸۷	۶۰	۵۳۲.۲
نپتون	۱۱.۱۵	۶۰	۶۶۹
خورشید	۲۷۴	۶۰	۱۶۴۴۰

تاریخچه

گذشتهٔ مفهوم سنگینی و سبکی به تاریخ فلسفهٔ یونان باستان بازمی‌گردد. مفهوم‌های سبکی و سنگینی در دید آن‌ها به عنوان ویژگی‌های ذاتی ماده در نظر گرفته می‌شد. افلاطون وزن را به صورت تمایل طبیعی ماده به بازگشت به خویش توصیف کرده بود. در دید ارسطو، سبکی و سنگینی نشان دهندهٔ تمایل به حفظ نظم طبیعی چهار عنصر پایه‌ای جهان: هوا، خاک، آب و آتش است. او سنگینی مطلق را به خاک و سبکی مطلق را به آتش نسبت داد. ارشمیدوس وزن را به عنوان ویژگی ای در برابر شناوری دانست و آن را در کشمکش میان غرق شدن یا شناور ماندن یک جسم بر روی سیال مؤثر دانست. اولین تعریف ریاضی وزن از سوی اقلیدوس گفته شد؛ وی تعریف کرد که: «وزن، سنگینی یا سبکی یک جسم نسبت به دیگری است که با ترازو اندازه‌گیری می‌شود.»