Στην Β' γυμνασίου ξεκινήσαμε στο σχολείο να κάνουμε φυσική. Νωρίτερα δεν ξαναείχαμε καμία επαφή. Στο δεύτερο τρίμηνο λοιπόν, άρχισα να σκέφτομαι ζυγαριές επηρεαζόμενος από το σχολείο, αφού το θέμα μας ήταν το βάρος, οι δυνάμεις κλπ. Αν θυμάμαι καλά, κάπου το βιβλίο ανέφερε ότι η ζυγαριά μετράει την μάζα μας, η οποία παντού είναι ίδια και δεν αλλάζει είτε είμαστε στην Σελήνη είτε στην Γη. Παράλληλα είχαμε μάθει ότι το βάρος δίνεται από την σχέση και επίσης γνωρίζαμε τον Νόμο του Hooke, ο οποίος λέει ότι η επιμήκυνση ενός ελατηρίου είναι ανάλογη της δύναμης που ασκείται στο ελατήριο, δηλαδή αν το ελατήριο επιμηκυνθεί κατά 2 εκατοστά ενώ του ασκείται
δύναμη, τότε αν επιμηκυνθεί κατά 4 εκατοστά, δηλαδή κατά το διπλάσιο, η δύναμη που του ασκείται είναι και αυτή διπλάσια, δηλαδή
. Στην πραγματικότητα, αυτά που θα γράψω παρακάτω, τα κατάλαβα αργότερα, απλά από τότε είχα μια ιδέα, η οποία έστεκε πολύ καλά και επιτέλους τώρα κατάφερα να την τελειώσω.
Η ιδέα λοιπόν ήταν πως η ζυγαριά που έχουμε στα σπίτια μας δεν μετράει την μάζα μας, αλλά το βάρος μας και το διαιρεί με ένα (επιτάχυνση της βαρύτητας), το οποίο είναι ο μέσος όρος των
που επικρατούν στην γη. Μπορούμε να πούμε καλύτερα πως αυτό που μετράει είναι κιλά βάρους. Πώς όμως κατέληξα σε αυτό το συμπέρασμα; Αφού γνωρίζουμε ότι η μάζα παντού είναι ίδια, αν πάμε την ζυγαριά στην Σελήνη θα μας δείξει πάλι την μάζα μας. Κάτι τέτοιο όμως δεν συμβαίνει. Τι φταίει τότε; Το μόνο που αλλάζει από την Γη στην Σελήνη, είναι το
, συνεπώς αφού η μέτρηση της μάζας μας είναι λάθος, το μόνο που αλλάζει είναι το
και το βάρος με την μάζα σχετίζονται με το
, ο μόνος λόγος που η ζυγαριά έκανε λάθος, είναι διότι μετράει βάρος. Η ζυγαριά δεν διαθέτει κάποιο ειδικό μηχανισμό που να καταλαβαίνει την αλλαγή στην επιτάχυνση της βαρύτητας, παρά μόνο ένα ελατήριο, το οποίο έχει συγκεκριμένο
(σταθερά ελατηρίου, το πόσο εύκολα συσπειρώνεται το ελατήριο), ώστε να διαιρεί το βάρος με το
αυτομάτως, δηλαδή η συσπείρωση να δείχνει το αποτέλεσμα του
.
Πώς όμως τελικά μπορούμε να μετρήσουμε πραγματική μάζα; Ακόμα και στην Γη, η επιτάχυνση της βαρύτητας αλλάζει αισθητά από τόπο σε τόπο. Γι' αυτό το λόγο υπάρχουν οι ζυγοί, οι οποίοι συγκρίνουν δύο μάζες, εκ των οποίων η μία μάζα μάς είναι γνωστή, και βλέπουμε προς τα πού γέρνει η ζυγαριά, όταν ισορροπήσει ο ζυγός, σημαίνει ότι έχουμε ίσες μάζες. Αυτό συμβαίνει διότι και στα δύο άκρα του ζυγού, έχουμε την ίδια επιτάχυνση της βαρύτητας, άρα απλοποιείται και φεύγει, δεν παίζει δηλαδή κανένα ρόλο.
Τέλος, ξέχασα να πω πώς κάτι παρόμοιο με τις ζυγαριές με ελατήριο, φαντάζομαι πώς συμβαίνει και στις ηλεκτρονικές ζυγαριές, απλά εκεί τα αποτελέσματα δεν τα παίρνουμε αναλογικά, αλλά ψηφιακά.
Για να κατεβάσετε το παραπάνω άρθρο σε μορφή pdf, πατήστε εδώ.