Gå til hovedindhold

Forskellen mellem masse og vægt

I hverdagen vil de fleste mennesker nok sige, at en genstands 'vægt' og dens 'masse' bare er to forskellige måder at sige præcis det samme. Men de tager fejl! Her skal du lave et forsøg, hvor du kan prøve at finde frem til forskellen på en sodavands masse, og hvor meget den vejer, eller med andre ord; vise forskellen mellem massen og vægten af en sodavand.
 

Teknologi eller teknisk udstyr der bruges i forsøget

En vægt er en analog lav-teknologi. Vægten måler massen af en genstand. Måden afvejningen sker på kan eksempelvis være ved ligevægt af masser eller belastning af en fjeder. I svømmehaller kan du stadig finde badevægte af ældre modeller, hvor det er nemmere at gennemskue måden der afvejes på.

Balloner er teknisk udstyr. Den første gummiballon blev fremstillet af Michael Faraday og blev brugt til bl.a. at opbevare hydrogen i hans laboratorie. Læs mere om ballonen her.

Inspiration til variable du kan arbejde med i forsøget

Prøv at puste en ballon op til samme størrelse som ballonen med CO2. Prøv at sætte denne over flasken i stedet. Din variabel er gassen i ballonen.


Vejledning til forsøget


Materialer du skal bruge

  • Vægt
  • Sodavand
  • Ballon

Hvis skolen ikke har transportable, fintfølende vægte, så skal forsøget laves i fx kemilokalet, hvor der ofte står en fintfølende vægt.

Tip

Billige 0,5 L danskvand virker fint, og er lettere at tørre væk end sukkersodavand.

Aktivitetsvejledning

Sådan gør du med sodavand nummer 1

  1. Sæt en sodavand op på vægten. Skruelåget skal stadig være på. Notér aflæsningen og kald den 'vægt af sodavand med skruelåg: før'.
  2. Ryst nu sodavanden med låg på og sæt den op på vægten igen. Låget skal stadig være på. Notér aflæsningen igen og kald den 'vægt af sodavand med skruelåg: efter'

Sådan gør du med sodavand nummer 2

  1. Sæt en sodavand op på vægten. Denne gang skal det være uden skruelåget. Notér aflæsningen og kald den 'vægt af sodavand uden skruelåg: før'.
  2. Sæt nu skruelåget på sodavanden og ryst den kraftigt. Skru nu låget meget langsomt og forsigtigt op, så overtrykket slipper ud af flasken. Gentag dette flere gange, indtil der ikke slipper gas ud, når du åbner den. Brusen er nu forsvundet. Det er vigtigt, at du ikke spilder noget! Det er kun gassen, der må komme ud. Når overtrykket er væk, skruer du låget helt af, og sætter flasken op på vægten igen. Noter aflæsningen og kald den 'vægt af sodavand uden skruelåg: efter'

Sådan gør du med sodavand nummer 3

  1. Spænd ballonen ekstra godt fast med en elastik omkring toppen af sodavanden.
  2. Sæt den op på vægten. Notér aflæsningen og kald den 'vægt af sodavand med ballon: før'.
  3. Ryst nu sodavanden, så al brusen går af, og gassen bliver fanget i ballonen, som pustes op. Det er vigtigt at holde ballonen fast, så den ikke ryger af.
  4. Sæt flasken op på vægten igen. Noter aflæsningen og kald den 'vægt af sodavand med ballon: efter'.

Dataopsamling

Prøv at svare på følgende spørgsmål:

  • Hvad menes der med en genstands vægt? 
  • Hvad menes der med en genstands masse? 
  • Hvad er forskellen på de to?
  • Kan du forklare dine resultater, hvis du sammenligner sodavandenes vægt før og efter de blev rystet?
  • Hvad kan dette forsøg fortælle os om forskellen mellem en genstands masse og hvor meget den vejer?
  • Kan du finde på andre måder, man kunne lave et forsøg, der viser forskellen mellem en genstands masse og hvor meget den vejer?

Faglig forklaring

En genstand kan aldrig tabe masse, med mindre man fjerner nogle af dens molekyler. Det er en naturlov, som kaldes for massebevarelse. Til gengæld kan genstanden godt ændre vægt! Det kan fx ske, hvis man ændrer genstandens volumen, da man på denne måde ændrer opdriften af genstanden.

I sodavand nr. 1 fjerner man ikke noget fra flasken, så massen forbliver den samme. Desuden forbliver vægten også den samme, da man ikke har ændret sodavandens volumen.

I sodavand nr. 2 lukker man al brusen ud af flasken. Det der danner brus i en sodavand er molekylet CO2, så man fjerner altså nogle molekyler fra sodavanden ved at lukke brusen ud. Dermed ændrer man på massen af sodavanden. Vægten viser også noget nyt, så vægten af sodavanden er også ændret.

I sodavand nr. 3 har man ikke fjernet nogle molekyler, så massen er bevaret. Til gengæld har man øget volumenet. Det øgede volumen giver en større opdrift og dermed kommer sodavanden til at veje mindre – også selvom massen er den samme! Hvis man vejede sodavand nr.1 og sodavand nr. 3 i vakuum (lufttomt rum), hvor der ikke er nogen opdrift, ville massen og vægten være den samme.

Det er ikke kun en ændring i volumenet, og dermed opdriften, der kan ændre en genstands vægt. En genstands vægt ændres også, hvis man udsætter den for forskellig tyngdekraft (tyngdeacceleration). Det kan man fx gøre ved at tage sin sodavand med på ferie, og lade turen gå forbi både Nordpolen og Ækvator. Sodavanden vil veje ca. 3 gram mere på Nordpolen, fordi tyngdekraften er lavere. I øvrigt ville du selv have tabt dig 367 gram på turen fra Nordpolen til Ækvator, hvis din masse er 60 kg. Tager man sin sodavand med op på Månen, hvor tyngdekraften meget lavere end på Jorden, vil den kun veje 82 gram. Og du selv vil kun veje knap 10 kg. Men din masse vil forblive den samme (her 60 kg).

Ækvator: 9,78N

Nordpolen: 9,83N

Danmark: 9,81N

Månen: 1,62N

Opdrift svarer til massen af den fortrængte gas (eller fortrængte væske). I det her tilfælde skal opdriften findes i luften omkring os. Da der er den samme masse, vil opdriften blive til massen af den luft en ballon på ca. 1 L vil fortrænge. Luftens densitet er ca. 1,275 kg per kubikmeter, eller 1,275 gram per L. Opdriften vil derfor være på ca. 1,275 gram.