Diverse misverstanden over een onderwerp dat recentelijk ook in deze vraagbaak is behandeld. (https://www.natuurkunde.nl/vraagbaak/33582)

1) Zwaartekrachtloze omgevingen zijn er niet. De Aarde trekt aan alle massa's - hoever verwijderd die ook zijn. Al is die kracht miniem (effectief nul) op een sterrenstelsel in een uithoek van het heelal.

2) massa is niet hetzelfde als gewicht. De "waarde" van massa (in kg) en van gewicht kunnen wel aan elkaar gekoppeld zijn.  Massa is een aanduiding voor "hoeveelheid materie" en is gelijk waar ook in het heelal. Gewicht is de kracht waarmee de massa in een zwaartekrachtveld wordt aangetrokken. Dat kan
a) een vrije val zijn (gewicht nul),
b) stilstaand op de (aardse) grond: gewicht gelijk aan de zwaartekracht van de aarde
c) in een versnelde lift of raket: gewicht is gelijk aan de zwaartekracht plus of min de kracht die raket of lift uitoefent op de massa

Een massa is dus "hoeveelheid materie" (in kg)  en gewicht "de netto kracht die erop werkt in een gravitatieveld (in newton)". Bij homogene stoffen kun je een "soortelijke massa" afspreken: hoeveel kg materie zit in een vast volume van 1 m³. Dan blijkt de soortelijke massa van lood veel hoger te zijn dan van veren: ieders 1 m³ heeft een heel andere massa en daarmee ook een andere zwaartekrachtsaantrekking en dus een ander gewicht.

Een gewicht meet je met een weegschaal: keukenweegschaal, badweegschaal e.d.  Feitelijk wordt door het gewicht de veer ingedrukt en de mate waarin dit gebeurt wordt op de schaalverdeling aangegeven.
Die schaal is trouwens fout. De weegschaal weegt gewicht (een kracht) en geen massa (hoeveelheid materie). Maar omdat op aarde tussen massa (in kg) en gewicht (in newton) maar een factor 9,81 (N/kg =de versnelling door de aarde) zit, wordt foutief altijd het gewicht in kg gegeven. Maar feitelijk moet je met 9,81 vermenigvuldigen om het echte gewicht in eenheden newton te krijgen.
Neem je zo'n weegschaal met zijn veer mee naar de maan (die 6x minder hard aan massa trekt) dan geeft de weegschaal een foute waarde aan. Iets wat op aarde 60 kg (= bijna 600 N) weegt, zal op de maan maar 10 kg (100 N) wegen. Dus aarde weegschalen zijn ongeschikt voor andere planeten. De aanwijzing moet altijd gecorrigeerd worden voor de andere factor waarmee die planeet massa's aantrekt.

De enige weegschaal die altijd goed werkt is de oude balans. Dan plaats je op beide schalen massa's. Op een de onbekende, op de ander net zoveel bekende massablokjes totdat de weegschaal in evenwicht is. Dan zit op beide schalen even veel massa. Dat werkt omdat beide massa's even hard worden aangetrokken door de planeet waarop de balans staat.

> En 2012 "recent"?!?!
De oorspronkelijke vraag niet, de laatste reacties wel

>Massa kun je niet meten met een weegschaal.
Fout. Een balans is ook een weegschaal en daarmee is prima massa te meten. Met een traditionele (veer)weegschaal kan het ook, als je het aardse antwoord dan maar aanpast aan de veranderde zwaartekracht (bijv. bij de maan moet je elk antwoord x 6 doen)

>De massa van een voorwerp wordt bepaald door de materie waaruit het voorwerp bestaat.
Correct

>Elk voorwerp bestaat uit andere materie en heeft dus een andere massa.
Nee. Een bowlingbal van 10 kg heeft evenveel massa als een postpakket van 10 kg. Ze hebben wel een ander volume want de "soortelijke massa" zal anders zijn.

>De massa is overal gelijk, het gewicht afhankelijk van de zwaartekracht die op het voorwerp wordt uitgeoefend.
Bijna correct. Gewicht is de netto kracht die op een massa wordt uitgeoefend. Sommige boeken zeggen wel eens "gewicht is tegengesteld aan de kracht die nodig is om het voorwerp geen vrije val te laten maken (dan is gewicht = 0 N). Gewicht is dus niet alleen de zwaartekracht maar de uiteindelijke kracht. Een gewicht van 100 N (10 kg massa) op aarde kan 110 N wegen (en nog steeds 10 kg massa) als het in een lift staat die versneld omhoog beweegt met versnelling 1 N/kg of 1 m/s²

> Dientengevolge kan de massa niet worden vastgesteld door het gebruik van een weegschaal.
Jawel - neem een balans en geijkte massa's ter compensatie op de andere schaal.

>De massa stel je vast door te onderzoeken uit welke materie het voorwerp bestaat.
Kan, als je de soortelijke massa kent. Of precies weet uit hoeveel en welke atomen de materie bestaat. Als je de massa van elk atoom kent, kun je het vermenigvuldigsommetje maken. Maar dat weten we niet (een korreltje meer of minder maakt zo al 10²² atomen verschil) en dus gebruiken we macroscopische grootheden als "soortelijke massa" voor stoffen. Deze waarden zijn domweg experimenteel bepaald.

dag Patricia,

Een "speciale" weegschaal is een vraagstelling die sowieso kwalificatie behoeft: want ook op aarde is een weegschaal die feitelijk zwaartekracht meet en die inwendig omrekent naar massa in kg (die met veren of rekstrookjes) niet precies, omdat ook op aarde de zwaartekracht overal een beetje anders is (loopt uiteen van ca 9,77 N/kg op de evenaar tot ca 9,83 N/kg op de polen) . Een precisie-weegschaal moet dus hoe dan ook afgesteld/geijkt worden voor de plaats van gebruik.

Dat probleem is op te vangen met de balans als weegschaal: daarmee vergelijk je de te meten massa met blokjes van bekende massa: omdat waar dan ook in het heelal op gelijke massa's gelijke zwaartekracht wordt uitgeoefend omzeil je daarmee het probleem van variërende zwaartekracht. Gewicht is natuurkundig iets anders dan massa: gewicht is de kracht die uitgeoefend wordt op een massa, en druk je dus uit in newton, niet in kg. Gewicht meet je dus met een krachtmeter, en een krachtmeter is daarvoor overal in het heelal geschikt. Het gewicht van die maansteen zal daarmee op aarde heel anders zijn dan op de maan.  De gewone weegschaal meet dus gewicht, en via een omrekenfactor (op aarde ca 9,8 N/kg) wordt dat omgerekend naar een aantal kliogrammen massa weer te geven op het schermpje.

Bij gebruik van de juiste omrekenfactor kan dat prima hoor, 99% van alle weegschalen doen dat zo. in een zwaartekrachtloze omgeving zal het gewicht van een (niet versnellend) voorwerp stomweg 0 N zijn, maar de massa is en blijft het oorspronkelijke aantal kilogrammen. Stelling van partner klopt dus niet.


Stilstaand op aarde:
Mijn massa is ca 90 kg. Gewicht  ruwweg 900 N.

opstijgend/versnellend in een raket tijdens lancering:
Massa nog steeds ca 90 kg. Gewicht oplopend tot 3600 N ca 2 minuten na de start.

onderweg naar de maan: 
massa nog steeds ca 90 kg. Gewicht dalend tot ca 0 N (gewichtloos) op ca 350 000 km van de aarde (en ca 40 000 km van de maan). Want daar trekken aarde en maan even hard aan mij, maar in tegengestelde richtingen. 

Dan weer langzaam stijgend naarmate ik de maan nader. 

Rondlopend op de maan:
massa nog steeds ca 90 kg. Gewicht ruwweg 150 N. (ik heb dus heel wat minder kracht nodig om met mijn 90 kg rond te lopen dan op aarde)

Groet, Jan

Thanks Theo, weer wat meer duidelijk!

Wat mijn grijze massa nu nog steeds niet kan volgen, is dat je toch massa kunt bepalen op basis van gewicht, met een omrekenfactor. 
De massa van een voorwerp is recht evenredig met de hoeveelheid materie. Het is de som van de massa van alle deeltjes (in de regel atomen) waaruit het voorwerp bestaat.

Zuurstofatomen hebben een andere massa dan waterstofatomen. Hoe kun je met een weegschaal of balans de massa van waterstofatomen berekenen als je als bekende massa de zuurstofatomen gebruikt. 

Mijn verontschuldigingen als ik "lastig" ben, maar ik wil het graag helemaal snappen!

>Wat mijn grijze massa nu nog steeds niet kan volgen, is dat je toch massa kunt bepalen op basis van gewicht, met een omrekenfactor. 

Er geldt algemeen  kracht = massa x versnelling  (F = m.a)

De kracht (F) waarmee de zwaartekracht van een planeet trekt aan een massa (m) geeft een voor elke planeet vaste verhouding:  F/m en de waarde van deze deling is de versnelling a.
Op aarde staat er
     F = m x 9,81    (ofwel gewicht = massa x aardse gravitatieversnelling)
Op de maan is dit
     F = m x 1,62    (ander gewicht = zelfde massa x maanse gravitatieversnelling)

Er is dus heel simpel met een aardse weegschaal voor aardse gewichten (waar schaalaanduiding is gebaseerd op aantrekking op aarde met g = 9,81 N/kg) een maanse weegschaal te maken ( g = 1,62) door domweg de aanduiding op de aardse weegschaal te vermenigvuldigen met factor g_aarde/g_maan = 9,81/1,62 = 6,05 .
Dan komen de juiste massa-getallen weer te voorschijn:
Bijv.
massa  10 kg
weegt op aarde  10 x 9,81 = 98,1 N  (wordt foutief aangegeven als "10 kg")
weegt op de maan 10 x 1,62 = 16,2 N (wordt foutief aangegeven als "1,62 kg")

Als je wilt weten hoeveel massa "1,62 kg gewicht" op de maan heeft, dan moet je het omrekenen naar aardse omstandigheden:  16,2 /1,62  x 9,81 = 98,1 N gewicht en dit is dan 98,1/9,81 = 10 kg zoals de weegschaal op aarde zou weergeven.

>Zuurstofatomen hebben een andere massa dan waterstofatomen. Hoe kun je met een weegschaal of balans de massa van waterstofatomen berekenen als je als bekende massa de zuurstofatomen gebruikt. 

Op dezelfde manier als je de massa van een blok hout meet met loden "gewichtjes" (blokjes massa).
Een zuurstofatoom (O) heeft een massa van 16 amu (atomaire massa eenheden), waterstof (H) 1 amu.  Een "zak" met waterstof blijkt  2 zuurstofatomen als tegenhanger op de balans te moeten hebben. Dan heeft die zak een massa van 2 x 16 = 32 amu. Ofwel er zitten 32/(1 amu/H-atoom) = 32 waterstof atomen in.
Niet dat dit een praktische situatie is: zelfs het best bereikbare vacuum in een laboratorium heeft al snel miljarden atomen.

>Mijn verontschuldigingen 
Niet nodig: daarvoor is deze vraagbaak. Hopelijk kunnen alle muizenissen worden opgelost. Zo niet in 1 antwoord, dan in meerdere. Gewoon vragen!
Alleen op zweverige vragen (platte aardes, aardstralen, aura's e.d.) hebben we geen antwoord. Dan moet je op zweverige sites kijken.

>Zuurstofatomen hebben een andere massa dan waterstofatomen. Hoe kun je met een weegschaal of balans de massa van waterstofatomen berekenen als je als bekende massa de zuurstofatomen gebruikt.

Op dezelfde manier als je de massa van een blok hout meet met loden "gewichtjes" (blokjes massa).
Een zuurstofatoom (O) heeft een massa van 16 amu (atomaire massa eenheden), waterstof (H) 1 amu. Een "zak" met waterstof blijkt 2 zuurstofatomen als tegenhanger op de balans te moeten hebben. Dan heeft die zak een massa van 2 x 16 = 32 amu. Ofwel er zitten 32/(1 amu/H-atoom) = 32 waterstof atomen in.
Niet dat dit een praktische situatie is: zelfs het best bereikbare vacuum in een laboratorium heeft al snel miljarden atomen.

Uhm....Dit is denk ik precies waar het om draait en wat ik (nog) niet snap
Dus de massa van de zak waterstof is gelijk aan de massa van 32 amu zuurstofatomen. 
Oftewel 1 amu waterstofatomen heeft een gelijke massa als 32 amu zuurstofatomen. 
Waterstof heeft dus een hogere dichtheid dan zuurstof. 
Je berekent de massa (volume x dichtheid) dus op basis van een bekende eenheid. 

Stel voor ik vind een stukje meteoriet. Die leg ik op een balans. 
Er zijn 4 zuurstofatomen nodig als tegenhanger. Dan is de massa van de meteoriet 4 x 16 = 64 amu. De meteoriet heeft een hogere dichtheid dan de zuurstof. 
Als ik waterstofatomen als tegenhanger gebruik, dan heb ik er slechts 2 nodig. 
Op basis van één bekend gegeven, kun je dus altijd alles omrekenen. 

Maar zie ik het dan goed dat het gewicht dan toch een noodzakelijk gegeven is voor het berekenen van de massa? Een hogere dichtheid maakt dat er meer nodig is van een andere materie om de balans gelijk te krijgen. 

Ik begrijp nu wel waarom een balans op de maan wel werkt om massa te bepalen en een personenweegschaal niet. Het begint te schemeren ;)

>Elk voorwerp bestaat uit andere materie en heeft dus een andere massa.
Nee. Een bowlingbal van 10 kg heeft evenveel massa als een postpakket van 10 kg. Ze hebben wel een ander volume want de "soortelijke massa" zal anders zijn.

* Dus bij eenzelfde gewicht is de massa gelijk, maar het volume kan anders zijn. Omdat de dichtheid van de materie kan verschillen?

>De massa is overal gelijk, het gewicht afhankelijk van de zwaartekracht die op het voorwerp wordt uitgeoefend.
Bijna correct. Gewicht is de netto kracht die op een massa wordt uitgeoefend. Sommige boeken zeggen wel eens "gewicht is tegengesteld aan de kracht die nodig is om het voorwerp geen vrije val te laten maken (dan is gewicht = 0 N). Gewicht is dus niet alleen de zwaartekracht maar de uiteindelijke kracht. Een gewicht van 100 N (10 kg massa) op aarde kan 110 N wegen (en nog steeds 10 kg massa) als het in een lift staat die versneld omhoog beweegt met versnelling 1 N/kg of 1 m/s2

* Het gewicht is dus ook nog afhankelijk van het gegeven of het voorwerp zelf in beweging is. Logisch, als ik weg loop is er meer kracht nodig om mij de andere kant op te krijgen, dan als ik stil sta. 

> Uhm....Dit is denk ik precies waar het om draait en wat ik (nog) niet snap
Dus (...) Oftewel 1 amu waterstofatomen heeft een gelijke massa als 32 amu zuurstofatomen. 

Nee, dat staat er niet. Er staat dat een zuurstofatoom een bepaalde massa heeft, gelijk aan 16 amu. Dus 2 atomen 32 amu.
Een waterstof atoom heeft een massa van 1 amu. Je hebt er dus 32 nodig om evenveel massa te hebben als 2 zuurstofatomen.

Ooit heeft iemand afgesproken wat 1 kg massa is (een blok platinum-iridium dat in Parijs wordt bewaard en waar andere landen een zo goed mogelijke copie van maken). Dus je vergelijkt altijd iets met iets anders. Er zijn afspraken gemaakt over wat 1 m lengte is, 1 kg massa, 1 A stroomsterkte, 1 seconde. Alle metingen van een grootheid worden vergeleken met hoeveel van die afgesproken eenheden daarvoor nodig zijn. Bijv 5 x 1 kg massablokken om iets met een massa van 5 kg te "meten".

> Stel voor ik vind een stukje meteoriet. Die leg ik op een balans. 
Er zijn 4 zuurstofatomen nodig als tegenhanger. Dan is de massa van de meteoriet 4 x 16 = 64 amu.

Klopt

> De meteoriet heeft een hogere dichtheid dan de zuurstof.
Nee - niet per se. Dichtheid is gedefinieerd als totale massa gedeeld door het ingenomen volume. Dus hoeveel m³ nemen 4 zuurstofatomen in? Hoeveel m³ neemt de meteoriet in? De respectievelijke dichtheden zijn dan (gelijke massa)/(ingenomen volume).  Als de meteoriet minder ruimte inneemt dan is de dichtheid hoger dan van zuurstof. Anders minder dan zuurstof.
Vergelijk een blok van 1 m³ lood met 1 m³ veren. Beiden gelijk volume, maar het lood heeft een veel hogere massa (en dichtheid) dan de veren.

>Maar zie ik het dan goed dat het gewicht dan toch een noodzakelijk gegeven is voor het berekenen van de massa?
Ja en nee. Ja, want onbekende massa's worden met bekende massa's vergeleken op een balans. De massa's op beide schalen worden door een zwaartekracht aangetrokken, dus de balans meet de gewichten.
Nee, want het vergelijkt alleen de gewichten - wat de waarde ervan is (op aarde, de maan of waar ook) is onbelangrijk: bij evenwicht wordt even hard getrokken aan twee gelijke massa's. Op aarde worden bijv. de 4 kg massa's op beide schalen met 4 x 9,81 N aangetrokken, op de maan met 4 x 1,62 N Maar in elk geval hetzelfde. En "dus" zijn de massa's gelijk: gelijke kracht, gelijke versnelling (9,81 of 1,62) en "dus"  m = F/a = constant. En iemand heeft ooit enkele massa-blokjes als tezamen 4 kg gedefinieerd. En daarom is de gemeten massa 4 kg.

> Dus bij eenzelfde gewicht is de massa gelijk, maar het volume kan anders zijn. Omdat de dichtheid van de materie kan verschillen?

massa = dichtheid x volume
gewicht = massa x gravitatieversnelling = dichtheid x volume x gravitatieversnelling

Dus bij gelijk gewicht en bij gelijke gravitatieversnelling (en die is voor alles hetzelfde als je op de aarde meet (9,81) of op-de maan (1,62) ) ligt alles aan volume en dichtheid. Materiaal met lage dichtheid heeft een groot volume nodig om op dezelfde waarde voor het product  volume x dichtheid uit te komen. En dat klopt. Veren hebben een zeer lage dichtheid. Er is een groot volume nodig om 1 kg veren te verzamelen.
Lood daarentegen heeft maar een klein volume nodig want de dichtheid is veel groter. Maar steeds geldt  dichtheid x volume = constant = groot x klein = klein x groot

>Het gewicht is dus ook nog afhankelijk van het gegeven of het voorwerp zelf in beweging is.
Ja. Zoals blijkt als je in een startende op- of neergaande lift staat. Ga maar op een weegschaal staan en kijk naar de aangegeven waarde.

>Logisch, als ik weg loop is er meer kracht nodig om mij de andere kant op te krijgen, dan als ik stil sta
Dat heeft er weer niks mee te maken. Lopen over de vloer is een beweging waarbij de zwaartekracht van de aarde niet verandert. Je loopt in een richting loodrecht op de richting waarin de zwaartekracht trekt.
Je zou omhoog/omlaag versneld moeten bewegen (evenwijdig aan de richting van de trekkracht)
Je niet aan de kant kunnen duwen heeft met een andere eigenschap te maken, die "traagheid" van massa heet. Een massa in beweging wil daarin doorgaan. Een probleem als er plotseling een botsing is. Dan wil je lichaam door (en je hoofd ook). Vandaar dat er veel werk wordt gedaan voor kreukelzones en airbags in auto's.  Maar da's een heel ander onderwerp dan massa en gewicht.