Masse von Körpern

Die Einheit ein Kilogramm der Masse ist eine Basiseinheit des Internationalen Einheitensystems (SI).

Vielfache bzw. Teile der Einheit 1 kg sind eine Tonne (1 t), ein Gramm (1 g) und ein Milligramm (1 mg):

• 1 t = 1 000 kg = 1 000 000 g
• 1 kg = 1 000 g = 1 000 000 mg
• 1 g = 1 000 mg

Im Alltag gebräuchlich sind auch die Einheiten Pfund, Zentner und Doppelzentner:

• 1 Pfund = 500 g = 0,5 kg
• 1 Zentner = 100 Pfund = 50 kg
• 1 Doppelzentner = 200 Pfund = 100 kg

Nachfolgend sind die Massen einiger Körper aus Natur und Technik angegeben.

• Haar: ca. 0,1 mg
• Wassertropfen: 0,3 g
• 1 Liter Luft: 1,29 g
• 1Cent Euro: 2,3 g
• Normalbrief: ca. 10 g
• 1 Tafel Schokolade: 100 g
• 1 Liter Wasser: 1 kg 
• Gehirn eines Menschen: 1,4 kg
• Mauerziegel: 3,5 kg
• PKW: ca. 1 000 kg
• LKW: bis 40 t
• Lokomotive: ca. 100 t
• Blauwal: bis 150 t
• Großraumflugzeug (Jumbo-Jet): ca. 320 t

Masse und Gewichtskraft

Zwischen der Masse eines Körpers und seiner Gewichtskraft besteht eine enge Beziehung.
Es gilt die Gleichung:

$F_G=m\cdot g$

Dabei bedeuten $F_G$die Gewichtskraft, m die Masse und g die Fallbeschleunigung (Ortsfaktor).

Im Unterschied zur Gewichtskraft ist die Masse eines Körpers aber an jedem beliebigen Ort gleich groß. Die Unterschiede zwischen den beiden Größen zeigt die nachfolgende Übersicht.

Messen der Masse von Körpern

Die Masse von Körpern wird mithilfe von Waagen gemessen. Es gibt sehr unterschiedliche Bauformen solcher Waagen, z.B. Balkenwaagen, Einschalenwaagen, Küchenwaagen oder elektronische Waagen. Genauere Informationen sind unter dem Stichwort Waagen zu finden.

Bei einer Balkenwaage wird die Masse des zu wägenden Körpers mit der Masse von Körpern eines Wägesatzes verglichen. Will man die Masse eines Körpers mit einer Balkenwaage messen, so sollte man folgendermaßen vorgehen:

1. Schätze die Masse des zu messenden Körpers! Wähle eine geeignete Waage und einen Wägesatz aus!
2. Prüfe die Nulllage der Waage!
3. Lege den Körper auf die eine und Wägestücke auf die andere Waagschale! Nimm solange Veränderungen vor, bis die Waage wieder im Gleichgewicht ist!
4. Addiere die Masse der Wägestücke! Ihre Summe ist gleich der Masse des Körpers.

Berechnen der Masse von Körpern

Kennt man das Volumen V des Körpers und die Dichte $\rho$ des Stoffes, aus dem er besteht, so kann man die Masse folgendermaßen berechnen:

$m=\rho \cdot V$

Die Masse kann auch berechnet werden, wenn man die
Gewichtskraft eines Körpers kennt:

$m=\frac{F_G}{g}$

$F_G$ ist die Gewichtskraft des Körpers und g der Ortsfaktor (Fallbeschleunigung), der auf der Erdoberfläche einen durchschnittlichen Wert von

$g=\mathrm{9,81}\frac{\text{N}}{\text{kg}}$

hat. Ein Körper mit einer Gewichtskraft von 10 N hat demzufolge eine Masse von ca. 1 kg.

Wird ein Körper durch eine Kraft beschleunigt und kennt man die Beschleunigung a und die beschleunigende Kraft F, dann kann man die Masse auch folgendermaßen berechnen:

$m=\frac{F}{a}$