Что такое единицы массы и в чем они измеряются
. Таблица единиц массы
При покупке продуктов, отправке посылки или взвешивании граммы, килограммы и тонны мы встречаем постоянно. Масса с точки зрения физики отличается от того значения, которое показывают весы. РБК Life разбирался, какие единицы массы существуют, как они соотносятся друг с другом и почему путать вес и массу — ошибка.
Что такое единица массы
Масса — это свойство тела, характеризующее его инертность. Если на два тела действует одинаковая сила, одно из них быстрее меняет скорость, а другое — медленнее. Второе тело обладает большей инертностью, а значит, и большей массой [1].
«Масса — это характеристика самого тела, которую у него не отнять. Если вы отправитесь в космос или на другую планету, ваш рост, длина ногтей, ширина глаз останутся теми же. Так же и масса — это характеристика, непосредственно привязанная к вашему телу. Она останется неизменной».
Единицы измерения массы
В метрической системе используют следующие единицы массы.
- Грамм (г) — это 0,001 кг. Часто используют в повседневной жизни для взвешивания небольших продуктов. 1 г примерно равен массе кубика льда со стороной 1 см.
- Килограмм (кг). Изначально его определяют как массу 1 куб. дм воды при температуре 4 °C [2]. В быту килограмм — это привычная мера для продуктов, веса человека и многих товаров.
- Центнер (ц) — это 100 кг. Используют в сельском хозяйстве и промышленности для измерения урожая, веса животных или небольших партий грузов.
- Тонна (т) — это 1000 кг. Тоннами измеряют вес автомобилей, кораблей, строительных материалов и крупных партий товаров.
Памятка: единицы массы
«Чтобы представить разные массы, лучше всего использовать вес тех предметов, которые хорошо знакомы. Например: 1 г — канцелярская скрепка или маленькая конфетка; 1 кг — пачка сахара, риса, гречки, литровый пакет сока или бутылка лимонада; 1 ц — примерный вес крупного мужчины, а также средней панды; 1 т — группа из примерно десяти взрослых, небольшая машина, акула или крупный бык».
Основной единицей массы в Международной системе единиц (СИ) является килограмм. История эталона килограмма началась во Франции в 1790 году, когда Национальное собрание поручило Парижской академии наук разработать новую систему мер [3]. Ученые решили взять за основу массу воды в определенном объеме. Долгое время эталоном килограмма являлся платиново-иридиевый цилиндр, изготовленный в 1889 году и хранящийся в Палате мер и весов во французском городе Севр. С 2019-го его регулярно калибруют.
Перевод единиц массы
При переводе единиц массы из одной в другую важно помнить основные соотношения:
- 1 г = 0,001 кг = 1000 мг
- 1 т = 10 ц = 1000 кг
- 1 ц = 100 кг
- 1 кг = 1000 г
Пример 1. Переведите 3 т в килограммы.
Решение: 1 т = 1000 кг.
Чтобы узнать, сколько килограммов в 3 т, умножаем количество тонн на 1000:
3 × 1000 = 3000 кг.
Ответ: 3000 кг.
Пример 2. Переведите 5 ц в килограммы.
Решение: 1 ц = 100 кг.
Чтобы узнать, сколько килограммов в 5 ц, умножаем количество центнеров на 100:
5 × 100 = 500 кг.
Ответ: 500 кг.
Килограмм — базовая единица массы, установленная Международной системой единиц (СИ)
Пример 3. Переведите 2500 г в килограммы.
Решение: 1 кг = 1000 г.
Чтобы узнать, сколько килограммов в 2500 г, делим количество граммов на 1000:
2500: 1000 = 2,5 кг.
Ответ: 2,5 кг.
Пример 4. Переведите 750 кг в центнеры.
Решение: 1 ц = 100 кг. Чтобы узнать, сколько центнеров в 750 кг, делим количество килограммов на 100:
750: 100 = 7,5 ц.
Ответ: 7,5 ц.
«Самая частая ошибка при переводе не в вычислениях, а в подходе: школьник пытается вспомнить готовое число, а не восстановить связь. Когда в голове нет системы, в памяти остаются лишь разрозненные факты: «Между тонной и килограммом есть какое-то круглое число... Но какое именно?» Проще и надежнее всего выстроить систему наглядно: расположить все единицы величины в одну линейку (тонна — центнер — килограмм — грамм) и видеть «шаги» между ними. Тогда запомнить нужно не четыре разрозненных факта, а всего три числа: 10, 100 и 1000. А мнемоническое правило «Ты Целый Килограмм Гречки» помогает запомнить саму лесенку: тонна — центнер — килограмм — грамм».
Частые вопросы
Почему в быту говорят «вес», а не «масса»?
Это традиция. В повседневной жизни слова «вес» и «масса» часто используют как синонимы, хотя с научной точки зрения это разные величины.
В научной и технической речи термины «масса» и «вес» не являются синонимами. Поэтому, если речь идет именно о количестве вещества или характеристике тела, корректно использовать термин «масса». Например: «масса тела — 60 кг» [4].
В английском, как и в русском, в разговорной речи понятия «масса» и «вес» часто используют как взаимозаменяемые. Например, weight может обозначать массу: фраза «I weigh 60 kilograms» означает, что масса человека — 60 кг. В научной и технической речи эти понятия различают: mass — «масса», а weight — «вес» [5].
В чем разница между массой тела и его весом?
Масса — это неизменная характеристика тела, которая измеряется в килограммах. Вес — это сила, с которой тело давит на опору или подвес, и ее измеряют в ньютонах. Вес зависит от гравитации и может меняться, масса — нет.
«Масса тела остается неизменной на Земле и на Луне, а вес меняется. Это очень просто понять, вспомнив ситуацию в лифте. Вы стоите на первом этаже, нажимаете кнопку высокого этажа, двери закрываются, и лифт начинает ускоряться вверх. Вы чувствуете рывок — на секунду становится чуть тяжелее стоять, вы как будто оседаете вниз, колени слегка подгибаются. Почему становится тяжелее? Потому что ваш вес увеличился из-за ускорения. Но масса осталась той же самой».
Правда ли, что килограмм стал легче?
До 2019 года килограмм определяли через физический эталон — платиново-иридиевый цилиндр, хранящийся во Франции. Ученые заметили, что его масса со временем изменилась на десятки микрограммов. В 2019 году килограмм переопределили через постоянную Планка. Физический прототип сохранился, но его согласованное значение регулярно обновляют. В 2026 году консенсусное значение (поправка) для 1 кг составляет –15 мкг. Это означает изменение на 8 мкг по сравнению с предыдущим консенсусным значением, которое составляло 7 мкг на 1 кг [6].
Что тяжелее — килограмм железа или килограмм ваты?
«Килограмм пуха и килограмм железа» — это не про вес, а про массу. Все дело в том, что вес как силу измеряют в ньютонах. Ньютон показывает, насколько сильно взаимодействие между телами. А килограмм — это единица измерения массы. Поэтому, когда мы говорим «килограмм пуха и килограмм железа», мы сравниваем массу предметов. И масса у них действительно одинаковая — 1 кг. А вес может быть различным, потому что он зависит от условий: ускорения свободного падения, наличия опоры и даже силы Архимеда со стороны воздуха».
Сколько бы вы весили на других планетах?
Вес зависит от силы притяжения планеты. На Венере, Сатурне и Уране человек весил бы примерно на 10% меньше, чем на Земле, на Марсе и Меркурии — около 38% от земного веса, а на Юпитере — в 2,4 раза больше [7]. При этом масса тела осталась бы неизменной — менялся бы только вес как сила притяжения к планете.
Существуют ли устаревшие единицы массы?
Да. В старину на Руси использовали, например, такие единицы, как пуд (16,38 кг), берковец (10 пудов), золотник (4,27 г), русский фунт (409,5 г). В современном русском языке слово «пуд» используют в названиях спортивных снарядов (пудовая гиря), во фразеологизмах (съесть пуд соли), метафорах, обозначающих что-то тяжелое (пудовый удар). Саму же единицу массы пуд отменили в СССР в 1924 году [8].
Главное о единицах массы
- Масса — это мера инертности и количества вещества в теле. Она показывает, насколько тело тяжелое, и чем она больше, тем сложнее изменить его скорость.
- Основная единица массы в СИ — килограмм. Его эталон менялся: с 1889 года это был реально существующий платиново-иридиевый цилиндр, а с 2019-го килограмм определяют через расчеты с использованием постоянной Планка.
- Другие единицы массы — грамм (0,001 кг), центнер (100 кг) и тонна (1000 кг). Грамм используют для небольших продуктов, центнер — в сельском хозяйстве, тонну — для крупных грузов.
- При переводе единиц массы важно помнить соотношения: 1 т = 10 ц = 1000 кг, 1 кг = 1000 г. Мнемоническое правило «Ты Целый Килограмм Гречки» помогает запомнить лесенку: тонна — центнер — килограмм — грамм.
- Масса и вес — это не одно и то же. Масса измеряется в килограммах и остается неизменной на Земле, Луне и в космосе. Вес измеряется в ньютонах, зависит от гравитации и может меняться: на Луне он в шесть раз меньше, а в невесомости равен нулю.
- Килограмм пуха и килограмм железа имеют одинаковую массу — 1 кг. Но их вес может различаться из-за силы Архимеда со стороны воздуха: вата занимает больший объем и выталкивается сильнее.
- В быту слова «вес» и «масса» часто путают, хотя с научной точки зрения это разные величины. Метрологические организации рекомендуют говорить «масса», когда речь идет о количестве вещества.
