무게

요약 모든 물체는 서로 끌어당기는 힘을 가지고 있는데, 이를 만유인력이라 한다. 그 중에 물체와 지구 사이에 작용하는 힘을 중력이라 하는데, 이 중력이 물체를 끌어당기는 힘의 크기를 무게라 한다.

중량이라고도 한다. 만유인력에 의해 지구상에 있는 사람은 우주에 있는 별을 포함한 모든 물체의 방향으로 끌어당겨진다. 만유 인력의 법칙에 따르면 두 물체 사이에 작용하는 힘은 거리 제곱에 반비례하므로, 거리가 멀면 멀수록 그 힘이 약해진다. 별들에 의해 작용하는 힘의 경우 지구의 거대한 인력에 비해 매우 작으므로 감지할 수 없다. 그러나 지구와 물체 사이에 작용하는 인력은 거리도 짧으며 지구의 질량이 매우 크므로 측정할 수 있다. 그것이 바로 무게이며, 물체가 사람이라면 몸무게가 된다. 물체의 무게 w는 그 물체의 질량 m과 지구의 중력가속도의 곱이고, w=mg로 나타낸다.

무게와 질량의 비교

흔히 일상 생활에서는 물체의 질량(質量)과 무게를 혼동해서 사용하기 쉬운데, 질량은 어느 위치에 측정하든지 변하지 않는 양이지만, 무게는 질량과 달리 그 물체의 고유한 크기를 나타내는 양이 아니어서 위치에 따라 변할 수 있다. 예를 들어 같은 물체를 지구상에 두었을 때와 달에 두었을 때를 비교해 보면, 물체의 질량은 변함이 없지만 달의 중력가속도는 지구의 약 1/6이므로, 달에서의 무게는 지구에 있을 때 무게의 약 1/6밖에 안 된다. 그러므로 같은 물체라도 중력 차이에 따라 무게가 달라진다. 따라서 지구상에서도 같은 물체라도 적도에 있는 물체는 가볍고, 극(極)으로 갈수록 무거워진다.

무게의 단위

무게를 나타내는 단위로는 보통 질량을 나타내는 단위인 g, kg 등을 많이 사용하고 있지만 정확하게는 힘의 단위인 다인(dyn=g·cm/s2) 또는 g중(重: 1g의 질량을 가진 물체에 작용하는 중력)을 사용해야 한다. 따라서 몸무게를 말할 때는 60kg이 아닌, '60kg중'이라고 하는 것이 정확한 표현이다.

겉보기 무게

물체가 공기나 물과 같은 기체나 액체 속에 있을 때는, 이들 유체(流體)가 미치는 부력(浮力)에 의해 물체의 무게가 진공 속에서보다 가볍게 느껴지는데, 이것은 그 물체에 작용하는 힘이 중력에서 부력을 뺀 것이기 때문이다. 이와 같이 물체가 기체나 액체 등 유체 속에서 부력을 받고 있을 때의 무게를 겉보기무게라 한다.

● 무게 단위 환산표