Massa dan berat sering digunakan secara bergantian untuk tujuan yang sama tetapi dalam fisika, kedua konsep ini mengacu pada besaran yang berbeda. Namun, massa dan berat sangat erat hubungannya. Massa adalah manifestasi dari jumlah materi yang ada dalam suatu benda. Tubuh fisik tidak dapat memiliki massa nol. Setiap benda besar merasakan gaya karena medan gravitasi benda besar lainnya. Gaya ini disebut berat. Berat sebanding dengan massa suatu benda. Jumlah zat dalam suatu benda diukur dalam massa, sedangkan gaya yang diterapkan padanya diukur dalam berat.
Berat suatu benda berubah jika kekuatan medan gravitasi berubah, namun massanya tetap tidak berubah. Misalnya, sebuah benda memiliki berat yang berbeda di Bumi dan Mars tetapi massanya tetap sama. Misalnya, karena bola mengapung di air, kita dapat menyimpulkan bahwa beratnya adalah nol. Namun, bobotnya tidak nol dalam skenario ini. Atribut daya apung digunakan sebagai gantinya. Ini membutuhkan pemahaman yang lebih besar tentang massa dan berat.
Istilah “massa” dan “berat” digunakan secara sinonim dalam percakapan biasa, tetapi kedua kata itu tidak memiliki arti yang sama. Perbedaan antara massa dan berat adalah massa adalah jumlah materi dalam suatu material, sementara berat adalah ukuran bagaimana gaya gravitasi bekerja pada massa itu.
- Massa adalah ukuran jumlah materi dalam tubuh. Massa dilambangkan dengan menggunakan m atau M.
- Berat adalah ukuran jumlah gaya yang bekerja pada suatu massa karena percepatan akibat gravitasi. Berat biasanya dilambangkan dengan W. Berat adalah massa dikalikan dengan percepatan gravitasi (g).
W = m ∗ gW = m * gW = m ∗ g
Tabel perbandingan Massa dan Berat
| Massa adalah sifat materi. Massa suatu benda sama di mana-mana. | Berat tergantung pada efek gravitasi. Berat bertambah atau berkurang dengan gravitasi yang lebih tinggi atau lebih rendah. |
| Massa tidak pernah bisa menjadi nol. | Berat bisa nol jika tidak ada gravitasi yang bekerja pada suatu benda, seperti di ruang angkasa. |
| Massa tidak berubah sesuai dengan lokasi. | Berat bervariasi menurut lokasi. |
| Massa adalah besaran skalar. Ini memiliki besar. | Berat adalah besaran vektor. Ini memiliki besar dan diarahkan ke pusat Bumi atau gravitasi lainnya. |
| Massa dapat diukur dengan menggunakan neraca biasa. | Berat diukur menggunakan neraca pegas |
| Massa biasanya diukur dalam gram dan kilogram. | Berat sering diukur dalam newton, satuan gaya. |
Sebagian besar, ketika membandingkan massa dan berat di Bumi — tanpa bergerak! —Nilai untuk massa dan berat adalah sama. Jika Anda mengubah lokasi Anda sehubungan dengan gravitasi, massa tidak akan berubah, tetapi berat tidak akan berubah. Misalnya, massa tubuh Anda adalah nilai yang ditetapkan, tetapi berat Anda berbeda di Bulan dibandingkan dengan di Bumi.
Berapa Banyak yang Anda Timbang di Planet Lain?
Sementara massa seseorang tidak berubah di tempat lain di tata surya, karena percepatan gravitasi dan berat bervariasi secara dramatis. Perhitungan gravitasi pada benda lain, seperti di Bumi, tidak hanya bergantung pada massa tetapi juga pada seberapa jauh “permukaan” itu dari pusat gravitasi.
Di Bumi, misalnya, berat badan Anda sedikit lebih rendah di puncak gunung daripada di permukaan laut. Efeknya menjadi lebih dramatis untuk tubuh besar, seperti Jupiter.
Benda langit lainnya memiliki nilai gravitasi yang berbeda dengan Bumi. Untuk mendapatkan berat Anda, cukup kalikan dengan jumlah yang sesuai. Sebagai contoh, seseorang yang memiliki berat 150 pound akan memiliki berat 396 pound di Jupiter, atau 2,64 kali beratnya di Bumi.
Anda mungkin terkejut dengan berat badan Anda di planet lain. Masuk akal jika seseorang memiliki berat yang hampir sama di Venus, karena planet itu memiliki ukuran dan massa yang sama dengan Bumi.
Namun, mungkin aneh jika Anda benar-benar membebani raksasa gas Uranus. Berat badan Anda hanya akan sedikit lebih tinggi di Saturnus atau Neptunus. Meskipun Merkurius jauh lebih kecil dari Mars, berat Anda akan hampir sama.
Matahari jauh lebih masif daripada benda lain, namun Anda “hanya” memiliki berat sekitar 28 kali lipat. Tentu saja, Anda akan mati di matahari karena panas yang hebat dan radiasi lainnya, tetapi bahkan jika itu dingin, gravitasi yang kuat di planet sebesar itu akan mematikan.
Definisi Massa dan Berat
Massa suatu benda adalah sifat intrinsik yang merupakan ukuran kelembamannya. Ini mengukur jumlah resistensi yang ditawarkan benda dalam upaya untuk mengubah keadaan geraknya. Menurut teori relativitas, massa dan energi adalah setara. Secara matematis, massa dapat didefinisikan dari hukum kedua Newton. Jika percepatan suatu benda disebabkan oleh gaya F, maka massanya m diberikan oleh
m= F/a
Massa adalah manifestasi dari jumlah materi yang ada dalam suatu benda. Benda fisik tidak dapat memiliki massa nol. Tubuh besar merasakan daya tarik karena gravitasi. Jumlah gaya yang diberikan oleh medan gravitasi (misalnya gravitasi bumi) pada suatu benda disebut beratnya. Percepatan gravitasi tidak bergantung pada benda yang dikenai gaya gravitasi. Jika percepatan gravitasi akibat medan gravitasi bumi adalah g, berat W suatu benda bermassa m diberikan oleh gaya gravitasi yang bekerja padanya,
W = Fg = mg
Karena berat suatu benda bergantung pada medan gravitasi, suatu benda dengan massa yang sama dapat memiliki bobot yang berbeda di tempat yang berbeda. Berat benda besar bahkan bisa nol.
Perbedaan Massa dan Berat
| Konteks | Massa | Berat |
| Sifat: | Ketika sebuah gaya diterapkan pada suatu benda, jumlah percepatan yang dialaminya menentukan massanya. | Setiap benda bermassa mengalami gaya gravitasi dalam lingkungan gravitasi. Berat benda adalah gaya gravitasi. |
| Jenis besaran: | Massa adalah besaran pokok atau dasar | Berat adalah besaran turunan. |
| Dimensi | [M] | Berat [MLT-2] memiliki dimensi gaya. |
| Jenis Besaran Fisik (skalar atau vektor) | Karena hanya memiliki besar dan tidak memiliki arah, maka Massa termasuk besaran skalar. | Berat adalah besaran vektor. |
| Satuan | Satuan SI: kilogram (kg)
Satuan CGS: gram (g) Satuan FPS: pon (lb) |
Satuan SI: kgms-2 atau Newton
Diwakili oleh (N) Unit CGS: gcms-2 atau dyne Diwakili oleh (Dyn) Unit FPS: lbfts-2 atau poundal Diwakili oleh (pdl) |
| Efek Gravitasi | Karena massa adalah fitur yang melekat, gravitasi tidak mempengaruhinya. Massa tubuh fisik tetap konstan jika tidak melepaskan atau menyerap energi dengan cara apa pun. | Berat berfluktuasi dengan medan gravitasi karena terkait dengan percepatan gravitasi. |
| Kondisi Gravitasi Nol | Massa tubuh tidak nol ketika tidak berada dalam medan gravitasi. | Berat adalah nol di daerah gravitasi dengan gravitasi nol. Selama jatuh bebas yang ideal atau di luar angkasa, misalnya, berat badan seseorang praktis nihil. |
| Instrumen Pengukuran |
|
Berat umumnya diukur dengan menggunakan neraca pegas. |
| Kehadiran Kekuatan selain gravitasi | Definisi massa adalah ia tidak tergantung pada semua gaya.
Akibatnya, tetap tidak berubah di hadapan kekuatan. |
Ketika suatu benda dikenai gaya yang bervariasi, beratnya bervariasi.
Perhatikan kasus di bawah ini:
|
Contoh yang Diselesaikan
1. Sebuah benda bermassa 1 kg digantung pada sebuah alat keseimbangan pegas dengan percepatan gravitasi 10 m/s2. Berapakah pembacaan alat jika pegas bergerak dengan percepatan 5 m/s2 dalam arah (a) ke atas, (b) ke bawah?
Solusi: Percepatan gravitasi bekerja ke bawah dengan besaran g = 10 m/s2.
Ketika gaya selain gravitasi bekerja pada tubuh, beratnya berubah. Berat yang tampak adalah produk dari massa dan percepatan bersih tubuh. Benda pada soal yang diberikan memiliki massa m = 1kg.
sebuah. Ketika peralatan bergerak ke atas dengan percepatan a = 5 m/s2, percepatan ke bawah yang dihasilkan adalah g-(-a) = g + a. Maka berat yang tampak adalah,
Wa= m(g + a)
Wa = 1(10 + 5) N
Wa= 15 N
Pembacaan instrumen memberikan,
[frac{L_{a}}{g}]= 1,5 kg
B. Ketika peralatan bergerak ke bawah dengan percepatan a = 5 m/s2, percepatan ke bawah yang dihasilkan adalah g – a. Oleh karena itu, berat yang terlihat adalah,
Wb= m(g – a)
Wb= 1(10 – 5) N
Wb=5N
Instrumen itu berbunyi,
[frac{L_{b}}{g}]= 0,5 kg
Dalam masalah ini, berat badan berbeda dalam dua situasi yang berbeda meskipun massanya tetap sama.
2. Gaya gravitasi di permukaan bulan hanya 1/6 sekuat di Bumi. Berapa berat benda 10 kilogram di bulan dibandingkan dengan bumi dalam Newton?
Solusi: Massa benda = 10 kg
Berat benda di bumi = W = m × g
L = 10 × 9,8
W = 98 N
Berat benda di bulan sama dengan 1/6 berat benda di bumi.
Karena gaya gravitasi di permukaan bulan hanya 1/6 sekuat yang ada di permukaan bumi.
Berat benda di bulan =
Berat di bumi = 98 N
Berat di bulan = 16,3 N
Tahukah kamu?
- Berat suatu benda tampaknya dapat bertambah atau berkurang di dalam fluida tetapi massanya akan tetap sama. Dengan tidak adanya atmosfer bumi, semuanya akan menjadi sedikit lebih berat (walaupun kita tidak akan hidup untuk memastikannya!).
- Benda memiliki berat yang berbeda di planet yang berbeda (misalnya berat astronom di Bulan lebih kecil daripada di B
umi) karena percepatan gravitasi tidak sama. - Sebuah benda mengambang di atas cairan atau astronom di ruang angkasa memiliki berat nol.
Ini karena massa suatu benda ditentukan oleh volume yang ditempati oleh benda tersebut, dan berat mewakili energi benda tersebut dalam kaitannya dengan gaya tarik gravitasi pada benda lain (Menurut hukum gravitasi). Berat kita di darat ditentukan oleh gaya yang dengannya bumi menarik kita ke tanah. Karena kita tidak menimbang sama di puncak gunung seperti yang kita lakukan di permukaan laut, kita menggunakan standar global untuk menghindari kesalahan karena perbedaan kecil. Perlu dicatat, bagaimanapun, bahwa berat badan kita di dalam air lebih sedikit karena daya apung, yang merupakan gaya yang melawan gravitasi.
Pertanyaan Umum tentang Massa dan Berat
1. Apa itu massa?
Massa merupakan ukuran jumlah materi yang terdapat dalam suatu benda. Massa tidak berubah, terlepas dari lokasi atau gravitasi yang mempengaruhi benda tersebut. Massa diukur dalam satuan kilogram (kg).
2. Apa itu berat?
Berat merupakan gaya tarikan gravitasi yang bekerja pada suatu benda. Berat benda tergantung pada massa benda dan percepatan gravitasi di tempat tersebut. Berat diukur dalam satuan Newton (N).
3. Apa perbedaan antara massa dan berat?
Perbedaan antara massa dan berat terletak pada sifatnya. Massa adalah ukuran jumlah materi dalam suatu benda, sedangkan berat adalah gaya tarikan gravitasi yang bekerja pada benda. Massa tetap konstan di mana pun benda tersebut berada, sedangkan berat dapat berubah tergantung pada percepatan gravitasi.
4. Bagaimana cara mengukur massa suatu benda?
Massa suatu benda dapat diukur menggunakan alat yang disebut timbangan atau neraca. Timbangan dapat digunakan untuk mengukur massa dengan membandingkan benda yang akan diukur dengan benda standar yang diketahui massanya, seperti kilogram standar.
5. Bagaimana cara mengukur berat suatu benda?
Berat suatu benda dapat diukur menggunakan alat yang disebut timbangan gaya atau alat pengukur berat. Timbangan gaya mengukur gaya tarikan gravitasi pada benda tersebut. Berat dapat diukur dengan mengalikan massa benda dengan percepatan gravitasi di tempat tersebut.
6. Apakah massa suatu benda akan berubah jika benda tersebut berada di planet yang berbeda?
Tidak, massa suatu benda tetap konstan di mana pun benda tersebut berada. Massa benda tidak dipengaruhi oleh gravitasi atau lokasi. Oleh karena itu, massa suatu benda di planet yang berbeda akan sama dengan massa benda tersebut di planet lain atau di ruang hampa.
7. Apakah berat suatu benda akan berubah jika benda tersebut berada di planet yang berbeda?
Ya, berat suatu benda akan berubah jika benda tersebut berada di planet yang berbeda. Berat benda tergantung pada percepatan gravitasi di tempat tersebut. Jika percepatan gravitasi berbeda, berat benda juga akan berbeda. Misalnya, berat suatu benda di planet dengan gravitasi yang lebih kuat akan lebih besar daripada berat benda yang sama di planet dengan gravitasi yang lebih lemah.
8. Apa hubungan antara massa dan berat?
Massa dan berat terkait melalui hukum gravitasi. Berat suatu benda adalah produk dari massa benda dengan percepatan gravitasi di tempat tersebut, yang dinyatakan dengan rumus W = m × g, di mana W adalah berat, m adalah massa, dan g adalah percepatan gravitasi.
9. Apa perbedaan antara massa dan massa jenis?
Massa adalah ukuran jumlah materi dalam suatu benda, sedangkan massa jenis adalah ukuran massa per satuan volume. Massa jenis diukur dalam satuan massa per volume, seperti kilogram per meter kubik (kg/m³).
10. Apakah berat suatu benda sama dengan massa jenisnya?
Tidak, berat suatu benda dan massa jenisnya adalah dua konsep yang berbeda. Berat suatu benda terkait dengan jumlah massa dan percepatan gravitasi, sedangkan massa jenis berkaitan dengan massa per satuan volume. Berat diukur dalam Newton (N), sedangkan massa jenis diukur dalam massa per volume (misalnya, kg/m³).
Post terkait
Massa Atom dan Berat Molekul: Perbedaan dan Hubungannya
Massa dan Berat: Perbedaan dan Konsep Dasar