质量、重量、重力及其它

　　1　前言

　　1984年2月27日,国务院发布了《关于在我国统一实行法定计量单位的命令》,确定了以国际单位为基础的我国法定计量单位,并规定自1991年1月起,除个别特殊领域外,不允许再使用非法定计量单位。但是在查阅资料和国际交往中,还经常遇到工程制、英制等其它一些单位。

　　例如,在发动机行业、力学领域,就经常遇到质量、重量、重力、推力、功率这样一些名称和千克、公斤、公斤力、牛顿、千瓦、马力等单位,而且常发生混淆。

　　为确保工作质量,避免混乱和错误,准确掌握这些物理量的定义和概念,正确使用它们的单位,是十分必要的。

　　2　质量、重量和重力

　　质量(英语为mass),是物体中所含物质的量。

　　重力,是一定质量的物体在重力场内(如地球重力场)受到的地心引力。

　　重量,这是我国在日常生活、贸易和工程技术领域习惯上经常使用的名称。在生活和贸易中,重量是质量的别名,指的是质量(mass),单位为千克(公斤)。在工程技术领域一般是把重量作为重力的别名(如把weiht翻译为重量〕,单位用千克力或公斤力,并往往错误地简化为公斤。但有时也把重量作为质量来对待,用公斤作单位。以至在许多情况下产生概念上的混乱和计算上的错误。甚至有人说:“重量”具有两重性,根据具体场合的不同,既可是质量,又可是重力。其实质量和重力、公斤和公斤力是两个完全不同的基本物理量的单位,分属于不同的单位制,决不应混淆。

　　众所周知,常用的力学单位制有绝对单位制和重力单位制两大类。在绝对单位制中,先规定质量的单位,然后根据牛顿运动方程导出力的单位;而重力单位制则先规定力的单位后导出质量的单位。绝对单位制又有厘米克秒制(CGS)和米千克秒制(MKS)两种。国际单位制(SI)是米制体系逐步趋于统一和简化的产物,在力学领域SI制和MKS制是一致的。详见表1。

　　为了彻底澄清在质量、重量和重力三个词使用上的混乱,国家技术监督局在1993年12月27日发布了国家标准《量和单位》(GB3100~3102-93),其中专门有一项《力学的量和单位》(GB3102.3-93),明确规定:质量(英文为mass)是基本量,单位为千克(公斤);力(英文为force)或重量(英文为weight)是导出量,单位为牛顿(N)。1牛顿是使1千克质量的物体产生1米每二次方秒加速度的力。并定义:重量,是一定质量的物体在特定参考系中获得其加速度等于当地自由落体加速度时的力。当此参考系为地球时,此量常称为物体所在地的重力。(注意,这里量的名称用的是“重量”而不是“重力”)。

　　考虑到人们的习惯,《国标》中又加了两条注释:(1)人民生活和贸易中,质量习惯称为重量。(2)“重量”一词按照习惯仍可用于表示质量,但是,不赞成这种习惯。这就是说:在日常生活和习惯上虽然仍可用重量表示质量,但在严密、正规的科技文献和标准中,“重量”只能表示“重力”而不能再用来表示“质量”,尤其不能在同一篇文章里既表示“重力”又表示“质量”。