일상생활에서는 무게와 질량을 구별하지 않고 혼용해서 사용하고 있다.
몸무게를 물으면 대부분 질량의 단위인 Kg 으로 이야기 한다. 그러다 보니 학생들도 무게와 질량을 구분해야 할 필요성을 느끼지 못하고, 힘들게 무게단위인 N 으로 바꾸어야 하는지 이해하지 못한다.
중요한 것은 질량은 변하지 않는 고유한 양인데 왜 우리는 항상 용수철이 들어간 저울로 장소에 따라 변하는 무게를 측정하고 읽을때는 질량단위로 읽고 있는 것일까? Kg으로 답하고 싶다면 그냥 윗접시 저울로 측정하고 질량단위로 답하면 편할텐데...
그 이유를 고민해 봤는데, 용수철을 이용한 측정이 훨씬 편리하기 때문이다. (학생들에게 직접 경험시켜 보자.) 용수철 저울과 윗접시 저울을 주고(시범실험을 할때는 교단선진화를 이용하여 가상실험으로 보여주어도 좋다) 질량과 무게를 측정해 보게 한다. 용수철 저울을 이용한 무게는 금방 측정할 수 있지만, 윗접시 저울을 이용한 질량은 1개를 측정하는데도 한참 시간이 걸린다.
(정확한 값을 구하지 않아도 된다고 하고, 임의의 물체 여러개의 질량을 측정하라고 하면 대부분 아이들은 용수철 저울을 이용해서 질량을 측정하려고 한다. 측정값을 약 1/10 로 나눠주면 질량값이 되니까. 그냥 이론적으로 설명할때 보다, 질량과 무게에 대해서 학생들이 더 관심을 가지고 생각하게 되는 계기가 되었다.)
만약 윗접시 저울로 사람이나 자동차를 측정해야 한다면, 아마 사람이나 자동차 질량 만한 커다란 추가 필요할 것이다.
무게는 측정하기 쉽다. 그냥 용수철이 들어있는 저울에 올려 놓기만 하면 된다. 그리고 늘어난 길이만 확인하면 된다. 그래서 우리는 항상 용수철이 들어가 있는 저울로 쉬운 무게를 측정한다.
그리고 지구에서는 무게나 질량 중에 1개의 값만 알면 나머지 하나는 그냥 기계적으로 질량값에 약 10배(정확하게는 9.8)을 곱해주면 무게가 된다는 것을 알고 있다. 특별한 조건이 없다면 이 방법으로 다 구할 수 있다.
그래서 무게값인지 질량값인지를 따지지 않고 대부분 질량단위인 kg으로 나타낸다. 과학적인 무게가 필요하면 그냥 10을 곱해서 사용하라는 거다.(조금 무책임 한가?)
하지만 과학시간에는 질문을 잘 확인하자, 무게를 묻고 있는지 질량을 묻고 있는지 그리고 질문에 정확한 답변을 해 줘야 한다. 왜냐하면 과학시간이니까!
그냥 단순 암기식으로 수업했던 질량과 무게 수업에 고민할 거리를 찾아낸 것에 만족한다. 이 수업을 하고 나서 학생들에게 왜 자꾸 무게를 측정하고 질량으로 이야기 할까? 라고 물으면 이제 모든 학생이 쉽게 대답한다. 무게가 측정하기 편하니까요. 그런데 왜 질량으로 답하지? 질량에 그냥 약 10배를 하면 무게가 되요. ^^
물론 작은 차이도 중요할때는 절대 용수철 저울을 사용하면 안된다. 예를 들어 금을 사고 팔때는 양팔저울이나 윗접시 저울을 사용하는 것이 좋을 것이다. ^^
아주 정밀한 값을 측정해야 하는 전자저울은 온도와 고도에 따라 보정을 해 주어야 한다고 한다. 왜냐하면 온도와 고도에 따라 무게가 달라지기 때문이다. 자세한 설명은 아래 링크 참고
m.blog.naver.com/jeiotech_com/140186294786
윗접시 저울 가상실험 : https://sciencelove.com/1262
용수철 저울 가상실험 : https://sciencelove.com/2369
