Определение вес в физике: Что такое вес? (статья) | Академия Хана

Сила притяжения шаров станет меньше на 10 Н10\ \text{Н}, следовательно, станет равной 70 Н70\ \text{Н}.

Богданов К.Ю. — учебник по физике для 10 класса

§ 12. СИЛА ТЯЖЕСТИ. ВЕС. НЕВЕСОМОСТЬ. ПЕРВАЯ КОСМИЧЕСКАЯ СКОРОСТЬ.

Силой тяжести называют гравитационную силу, с которой Земля притягивает все тела находящиеся на её поверхности.                                            

Сила тяжести заставляет все тела, на которые не действуют другие силы, двигаться вниз с ускорением свободного падения, g. Поэтому по второму закону Ньютона сила тяжести F, действующая на тело массой m, равна:

F = mg                                        (12.1)

При взвешивании тело кладут на весы — устройство из пружин и рычагов. Весом тела называют силу, с которой тело, притягиваемое Землёй, давит на горизонтальную опору или растягивает подвес, в результате чего пружины весов деформируются. При этом возникшие упругие силы начинают действовать на тело с результирующей P, направленной вверх (рис. 12а), а сумма сил, приложенных к телу, становится равной нулю.

Сила тяжести, как следует из (12.1), прямо пропорциональна массе тела. Однако сила тяжести зависит также от ускорения свободного падения, которое максимально у полюсов Земли и постепенно уменьшается при движении к экватору. Сплюснутая у полюсов форма Земли и её вращение вокруг оси приводят к тому, что у экватора ускорение свободного падения приблизительно на 0,5% меньше, чем у полюсов. Поэтому вес тела, измеренный с помощью пружинных весов, будет меньше на экваторе, чем у полюсов.

Сила тяжести, являющаяся гравитационной силой, зависит от массы и радиуса планеты, на которой находится тело. Так, сила тяжести и вес любого тела на поверхности Луны будет в 6 раз меньше, а на Юпитере – в 2,4 раза больше, чем на Земле. Однако, масса тела, являющаяся мерой его инерции (см. §9), остаётся неизменной и не зависит от того, где и в каких условиях её измеряют.

Вес тела на Земле может изменяться в очень широких пределах, а иногда даже и исчезать. Пусть, мы решили взвешиваться в лифте многоэтажного дома (см. рис. 12а), опускаясь со своего этажа вниз. Пока лифт стоит, сила P реакции со стороны весов (наш вес) и наша сила тяжести F равны по модулю и противоположны по направлению. Однако, как только лифт и мы стали двигаться вниз с ускорением а, величины сил F и P перестают быть равными, так как в соответствии со вторым законом Ньютона должно соблюдаться равенство:

mg + P = ma,                    (12.2)

откуда следует, что наш вес (модуль силы P) уменьшается, когда мы двигаемся с ускорением вниз. Набрав необходимую скорость, лифт и мы равномерно (а=0) движемся вниз, и в этот промежуток времени, согласно (12.2),  F и P опять становятся равными. Подъезжая к первому этажу, лифт замедляет движение, и значит, вектор a направлен вверх, а значит (см. 12.2) модуль P растёт и наш вес тоже, что называют перегрузкой.

Из уравнения (12.2) следует, что если a = g, то P=0. Другими словами, в свободно падающем лифте наш вес будет равен нулю, а мы будем в состоянии невесомости. Однако состояние невесомости может быть не только в кабине падающего лифта, но и на космической станции, вращающейся вокруг Земли (см. рис. 12б). Вращаясь по окружности, спутник движется с центростремительным ускорением, и единственной силой, которая может дать ему это ускорение, является сила тяжести. Поэтому вместе со спутником вращаясь вокруг Земли, мы движемся с ускорением a=g, направленным к её центру. И если мы, находясь на спутнике, встали на пружинные весы, то из уравнения (12.2) следует, что P=0. Таким образом, на спутнике вес всех тел равен нулю.

Первой космической скоростью называют скорость, которую необходимо сообщить телу у поверхности Земли, чтобы оно стало её спутником, движущимся по круговой орбите. Величину этой скорости v можно найти, если приравнять центростремительное ускорение спутника, v²/R и ускорение свободного падения, g:

Вопросы для повторения:

·        Чем сила тяжести отличается от веса тела?

·        Как связан вес тела с его ускорением?

·        Что называют первой космической скоростью?

·        Почему на искусственном спутнике Земли невесомость?

Рис. 12. (а) – определение веса тела P на пружинных весах в кабине лифта, движущегося с ускорением a; (б) – к выяснению причин невесомости на искусственном спутнике.

Урок 8. гравитационные силы — Физика — 10 класс

Физика, 10 класс

Урок 8. Гравитационные силы

Перечень вопросов, рассматриваемых на уроке:

1)познакомиться с явлением всемирного тяготения и сформулировать закон всемирного тяготения.

2) понять физический смысл гравитационной постоянной;

3) проанализировать некоторые физические явления на основе знаний закона всемирного тяготения;

Глоссарий по теме:

Закон всемирного тяготения – все материальные тела притягивают друг друга с силами прямо пропорциональными их массам и обратно пропорциональными квадрату расстояния между ними.

Тяготение – свойство материи, которое состоит в том, что между любыми двумя частицами существуют силы притяжения.

Масса тела – основная механическая величина, определяющая величину ускорения, сообщаемого телу данной силой.

Сила тяжести – векторная величина, определяющая силу притяжения к Земле любого тела.

Первая космическая скорость – наименьшая скорость, которую нужно сообщить телу на поверхности Земли, чтобы оно стало двигаться вокруг Земли по круговой орбите над её поверхностью только под действием силы гравитационного притяжения Земли

Вес – сила, с которой любое тело вследствие притяжения Земли действует на опору или подвес.

Невесомость – состояние, при котором вес тела равен нулю.

Основная и дополнительная литература по теме урока:

Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н. Физика.10 класс. Учебник для общеобразовательных организаций М.: Просвещение, 2017. – С. 89 – 106.

Рымкевич А.П. Сборник задач по физике. 10-11 класс. -М.:Дрофа,2009.

Открытые электронные ресурсы:

http://kvant.mccme.ru/1987/11/zakon_vsemirnogo_tyagoteniya.htm

Теоретический материал для самостоятельного изучения

В механике обычно имеют дело с тремя видами сил – силами тяготения, упругости и трения.

Силу, с которой Земля действует на тело, называют силой тяжести.

Ньютон является первым учёным, который открыл закон всемирного тяготения. Он строго доказал, что причина, вызывающая падение камня на Землю, движение Луны вокруг Земли и планет вокруг Солнца, одна и та же. Эта сила всемирного тяготения, действующая между любыми телами Вселенной.

Ньютон после долгих наблюдений сделал вывод, что если бы не сопротивление воздуха, то траектория камня, брошенного с высокой горы с определённой скоростью, могла бы стать такой, что он никогда не достиг бы поверхности Земли, а двигался бы подобно тому, как планеты вокруг Солнца.

Исаак Ньютон сделал выводы:

1) ускорение и сила притяжения тел к Земле обратно пропорциональны квадрату расстояния до центра Земли:

2) Солнце сообщает всем планетам ускорение, обратно пропорциональное квадрату расстояния от планет до Солнца.

Ньютон нашёл причину множества явлений: от падения брошенного камня на землю до движения огромных космических тел. И причину этих явлений он выразил одной формулой – законом всемирного тяготения.

Закон всемирного тяготения

Сила взаимного притяжения двух тел прямо пропорциональна произведению масс этих тел и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними:

F – модуль вектора силы гравитационного притяжения между телами с массами , находящимися на расстоянии r друг от друга.

G – это коэффициент, который называется гравитационной постоянной

Измерения показывают, что

Первая космическая скорость — минимальная скорость, которую надо сообщить телу на поверхности Земли, чтобы оно стало спутником Земли, движущимся по орбите.

Примеры и разбор решения заданий

1.На столе несколько гвоздиков, кнопка, ластик, карандаш. На какие из этих тел действует одинаковые силы тяжести?

1) на ластик и карандаш;

2) на гвозди;

3) на кнопку и карандаш;

4) на все эти тела.

Правильный ответ: на гвозди.

2. Чему равна сила тяжести, действующая на мяч массой 100 г, если он находится на космическом корабле? Космический корабль движется на высоте 1600 км над поверхностью Земли. Радиус Земли 6400 км. Масса Земли равна

Решение:

Ответ: F = 0,63 Н.

Вес тела. Сила реакции опоры. Сила натяжения нити | LAMPA

Многие из вас пользуются или пользовались обычной проводной компьютерной мышкой. Если такая проводная мышка рядом с вами, то посмотрите на нее (а если ее нет рядом — то представьте). Мы знаем, что, как и на все тела на Земле, на нее действует сила тяжести Fтяготения=m⋅gF_{тяготения}=m\cdot gFтяготения​=m⋅g.

Почему же она не падает вниз, а находится в состоянии покоя? Мы помним из 1-го закона Ньютона, что в инерциальных системах тело может находиться в состоянии покоя, если на него не действуют никакие силы (не наш случай) или действие всех сил скомпенсировано. Значит, что-то компенсирует действие силы тяжести. Но что? Мы забыли, что мышка лежит на столе. Мышка, на которую действует сила тяжести m⋅g⃗m\cdot\vec{g}m⋅g⃗​, в свою очередь давит на стол с силой, которую называют вес тела. Обычно вес тела обозначается P⃗\vec{P}P⃗. Но из 3-го закона Ньютона мы знаем: с какой силой мышка давит на стол (мышка→\rightarrow→стол), с точно такой же по величине силой стол давит на мышку (стол→\rightarrow→мышка). Сила, с которой стол давит на мышку, называется силой реакции опоры. Чаще всего она обозначается N⃗\vec{N}N⃗. Из 3-го закона Ньютона следует, что N⃗=−P⃗.\vec{N}=-\vec{P}{.}N⃗=−P⃗.

Заметьте, что сил три:

• на тело действует сила тяжести m⋅g⃗m\cdot\vec{g}m⋅g⃗​
• из-за действия силы тяжести на мышку мышка давит на стол с силой P⃗\vec{P}P⃗ (вес тела)
• и уже стол «отвечает» мышке на ее давление силой реакции опоры N⃗\vec{N}N⃗.

Важно помнить, что хотя силы N⃗\vec{N}N⃗ и P⃗\vec{P}P⃗ связаны друг с другом и равны по модулю, но приложены они к разным телам. Еще раз:

• вес тела P⃗\vec{P}P⃗ приложен к опоре (столу) со стороны мышки
• сила реакции опоры N⃗\vec{N}N⃗ приложена к мышке со стороны стола как «ответ» стола на действие мышки.

Давайте посмотрим, насколько хорошо вы усвоили разницу между весом P⃗\vec{P}P⃗ и силой реакции опоры N⃗\vec{N}N⃗. Попробуйте решить классическую задачу.

Динамика — Физика — Теория, тесты, формулы и задачи

Оглавление:

Основные теоретические сведения

Основы динамики

К оглавлению…

Если в кинематике только описывается движение тел, то в динамике изучаются причины этого движения под действием сил, действующих на тело.

Динамика – раздел механики, который изучает взаимодействия тел, причины возникновения движения и тип возникающего движения. Взаимодействие – процесс, в ходе которого тела оказывают взаимное действие друг на друга. В физике все взаимодействия обязательно парные. Это значит, что тела взаимодействуют друг с другом парами. То есть всякое действие обязательно порождает противодействие.

Сила – это количественная мера интенсивности взаимодействия тел. Сила является причиной изменения скорости тела целиком или его частей (деформации). Сила является векторной величиной. Прямая, вдоль которой направлена сила, называется линией действия силы. Сила характеризуется тремя параметрами: точкой приложения, модулем (численным значением) и направлением. В Международной системе единиц (СИ) сила измеряется в Ньютонах (Н). Для измерения сил используют откалиброванные пружины. Такие откалиброванные пружины называются динамометрами. Сила измеряется по растяжению динамометра.

Сила, оказывающая на тело такое же действие, как и все силы, действующие на него, вместе взятые, называется равнодействующей силой. Она равна векторной сумма всех сил, действующих на тело:

Чтобы найти векторную сумму нескольких сил нужно выполнить чертеж, где правильно нарисовать все силы и их векторную сумму, и по данному чертежу с использованием знаний из геометрии (в основном это теорема Пифагора и теорема косинусов) найти длину результирующего вектора.

Виды сил:

1. Сила тяжести. Приложена к центру масс тела и направлена вертикально вниз (или что тоже самое: перпендикулярно линии горизонта), и равна:

где: g — ускорение свободного падения, m — масса тела. Не перепутайте: сила тяжести перпендикулярна именно горизонту, а не поверхности на которой лежит тело. Таким образом, если тело лежит на наклонной поверхности, сила тяжести по-прежнему будет направлена строго вниз.

2. Сила трения. Приложена к поверхности соприкосновения тела с опорой и направлена по касательной к ней в сторону противоположную той, куда тянут, или пытаются тянуть тело другие силы.

3. Сила вязкого трения (сила сопротивления среды). Возникает при движении тела в жидкости или газе и направлена против скорости движения.

4. Сила реакции опоры. Действует на тело со стороны опоры и направлена перпендикулярно опоре от нее. Когда тело опирается на угол, то сила реакции опоры направлена перпендикулярно поверхности тела.

5. Сила натяжения нити. Направлена вдоль нити от тела.

6. Сила упругости. Возникает при деформации тела и направлена против деформации.

Обратите внимание и отметьте для себя очевидный факт: если тело находится в покое, то равнодействующая сил равна нулю.

Проекции сил

К оглавлению…

В большинстве задач по динамике на тело действует больше чем одна сила. Для того чтобы найти равнодействующую всех сил в этом случае можно пользоваться следующим алгоритмом:

1. Найдем проекции всех сил на ось ОХ и просуммируем их с учетом их знаков. Так получим проекцию равнодействующей силы на ось ОХ.
2. Найдем проекции всех сил на ось OY и просуммируем их с учетом их знаков. Так получим проекцию равнодействующей силы на ось OY.
3. Результирующая всех сил будет находится по формуле (теореме Пифагора):

При этом, обратите особое внимание на то, что:

1. Если сила перпендикулярна одной из осей, то проекция именно на эту ось будет равна нулю.
2. Если при проецировании силы на одну из осей «всплывает» синус угла, то при проецировании этой же силы на другую ось всегда будет косинус (того же угла). Запомнить при проецировании на какую ось будет синус или косинус легко. Если угол прилежит к проекции, то при проецировании силы на эту ось будет косинус.
3. Если сила направлена в ту же сторону что и ось, то ее проекция на эту ось будет положительной, а если сила направлена в противоположную оси сторону, то ее проекция на эту ось будет отрицательной.

Законы Ньютона

К оглавлению…

Законы динамики, описывающие влияние различных взаимодействий на движение тел, были в одной из своих простейших форм, впервые четко и ясно сформулированы Исааком Ньютоном в книге «Математические начала натуральной философии» (1687 год), поэтому эти законы также называют Законами Ньютона. Ньютоновская формулировка законов движения справедлива только в инерциальных системах отсчета (ИСО). ИСО – система отсчета, связанная с телом, движущимся по инерции (равномерно и прямолинейно).

Есть и другие ограничения на применимость законов Ньютона. Например, они дают точные результаты только до тех пор, пока применяются к телам, скорости которых много меньше скорости света, а размеры значительно превышают размеры атомов и молекул (обобщением классической механики на тела, двигающиеся с произвольной скоростью, является релятивистская механика, а на тела, размеры которых сравнимы с атомными — квантовая механика).

Первый закон Ньютона (или закон инерции)

Формулировка: В ИСО, если на тело не действуют никакие силы или действие сил скомпенсировано (то есть равнодействующая сил равна нулю), то тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения.

Свойство тел сохранять свою скорость при отсутствии действия на него других тел называется инерцией. Поэтому первый закон Ньютона называют законом инерции. Итак, причиной изменения скорости движения тела целиком или его частей всегда является его взаимодействие с другими телами. Для количественного описания изменения движения тела под воздействием других тел необходимо ввести новую величину – массу тела.

Масса – это свойство тела, характеризующее его инертность (способность сохранять скорость постоянной). В Международной системе единиц (СИ) масса тела измеряется в килограммах (кг). Масса тела – скалярная величина. Масса также является мерой количества вещества:

Второй закон Ньютона – основной закон динамики

Приступая к формулировке второго закона, следует вспомнить, что в динамике вводятся две новые физические величины – масса тела и сила. Первая из этих величин – масса – является количественной характеристикой инертных свойств тела. Она показывает, как тело реагирует на внешнее воздействие. Вторая – сила – является количественной мерой действия одного тела на другое.

Формулировка: Ускорение, приобретаемое телом в ИСО, прямо пропорционально равнодействующей всех сил, действующих на тело, и обратно пропорционально массе этого тела:

Однако при решении задач по динамике второй закон Ньютона целесообразно записывать в виде:

Если на тело одновременно действуют несколько сил, то под силой в формуле, выражающей второй закон Ньютона, нужно понимать равнодействующую всех сил. Если равнодействующая сила равна нолю, то тело будет оставаться в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения, т.к. ускорение будет нулевым (первый закон Ньютона).

Третий закон Ньютона

Формулировка: В ИСО тела действуют друг на друга с силами, равными по модулю и противоположными по направлению, лежащими на одной прямой и имеющими одну физическую природу:

Эти силы приложены к разным телам и поэтому не могут уравновешивать друг друга. Обратите внимание, что складывать можно только силы, которые одновременно действуют на одно из тел. При взаимодействии двух тел возникают силы, равные по величине и противоположные по направлению, но складывать их нельзя, т.к. приложены они к разным телам.

Алгоритм решения задач по динамике

Задачи по динамике решаются с помощью законов Ньютона. Рекомендуется следующий порядок действий:

1. Проанализировав условие задачи, установить, какие силы действуют и на какие тела;

2. Показать на рисунке все силы в виде векторов, то есть направленных отрезков, приложенных к телам, на которые они действуют;

3. Выбрать систему отсчета, при этом полезно одну координатную ось направить туда же, куда направлено ускорение рассматриваемого тела, а другую – перпендикулярно ускорению;

4. Записать II закон Ньютона в векторной форме:

5. Перейти к скалярной форме уравнения, то есть записать все его члены в том же порядке в проекциях на каждую из осей, без знаков векторов, но учитывая, что силы, направленные против выбранных осей будут иметь отрицательные проекции, и, таким образом, в левой части закона Ньютона они будут уже вычитаться, а не прибавляться. В результате получатся выражения вида:

6. Составить систему уравнений, дополнив уравнения, полученные в предыдущем пункте, в случае необходимости, кинематическими или другими простыми уравнениями;

7. Провести далее все необходимые математические этапы решения;

8. Если в движении участвует несколько тел, анализ сил и запись уравнений производится для каждого из них по отдельности. Если в задаче по динамике описывается несколько ситуаций, то подобный анализ производится для каждой ситуации.

При решении задач учитывайте также следующее: направление скорости тела и равнодействующей сил необязательно совпадают.

Сила упругости

К оглавлению…

Деформацией называют любое изменение формы или размеров тела. Упругими называют такие деформации, при которых тело полностью восстанавливает свою форму после прекращения действия деформирующей силы. Например, после того, как груз сняли с пружины, её длина в недеформированном состоянии не изменилась. При упругой деформации тела возникает сила, которая стремится восстановить прежние размеры и форму тела. Ее называют силой упругости. Простейшим видом деформации является деформация одностороннего растяжения или сжатия.

При малых деформациях модуль силы упругости пропорционален деформации тела. При этом сила упругости направлена в сторону, противоположную направлению перемещения частиц тела при деформации, и может быть рассчитана по формуле:

где: k – жесткость тела, х – величина растяжения (или сжатия, другими словами: деформации тела), она равна модулю разности между конечной и начальной длиной деформируемого тела. Важно, что величина растяжения или сжатия не равна ни начальной, ни конечной длине тела в отдельности. Жесткость не зависит ни от величины приложенной силы, ни от деформации тела, а определяется только материалом, из которого изготовлено тело, его формой и размерами. В системе СИ жесткость измеряется в Н/м.

Утверждение о пропорциональности силы упругости и деформации называют законом Гука. В технике часто применяются спиралеобразные пружины. При растяжении или сжатии пружин возникают упругие силы, которые также подчиняются закону Гука. Коэффициент k называют жесткостью пружины. В пределах применимости закона Гука пружины способны сильно изменять свою длину. Поэтому их часто используют для измерения сил. Пружину, растяжение которой проградуировано в единицах силы, называют динамометром.

Таким образом, у каждого конкретного тела (а не материала) есть своя жесткость и она не изменяется для данного тела. Таким образом, если у Вас в задаче по динамике несколько раз растягивали одну и ту же пружину Вы должны понимать, что ее жесткость во всех случаях была одна и та же. С другой стороны если в задаче было несколько пружин разных габаритов, но, например, все они были стальные, то тем не менее у них у всех будут разные жесткости. Так как жесткость не является характеристикой материала, то ее нельзя найти ни в каких таблицах. Жесткость каждого конкретного тела будет либо Вам дана в задаче по динамике, либо ее значение должно стать предметом некоторых дополнительных изысканий при решении данной задачи.

При сжатии сила упругости препятствует сжатию, а при растяжении – препятствует растяжению. Рассмотрим также то, как можно выразить жесткость нескольких пружин соединенных определённым образом. При параллельном соединении пружин общий коэффициент жесткости рассчитывается по формуле:

При последовательном соединении пружин общий коэффициент жесткости может быть найден из выражения:

Вес тела

К оглавлению…

Силу тяжести, с которой тела притягиваются к Земле, нужно отличать от веса тела. Понятие веса широко используется в повседневной жизни в неправильном смысле, под весом подразумевается масса, однако это не так.

Весом тела называют силу, с которой тело действует на опору или подвес. Вес – сила, которая, как и все силы, измеряется в ньютонах (а не в килограммах), и обозначается P. При этом предполагается, что тело неподвижно относительно опоры или подвеса. Согласно третьему закону Ньютона вес зачастую равен либо силе реакции опоры (если тело лежит на опоре), либо силы натяжении нити или силе упругости пружины (если тело висит на нити или пружине). Сразу оговоримся — вес не всегда равен силе тяжести.

Невесомость – это состояние, которое наступает, когда вес тела равен нолю. В этом состоянии тело не действует на опору, а опора на тело.

Увеличение веса тела, вызванное ускоренным движением опоры или подвеса, называют перегрузкой. Перегрузка рассчитывается по формуле:

где: P – вес тела, испытывающего перегрузку, P₀ – вес этого же тела в состоянии покоя. Перегрузка – безразмерная величина. Это хорошо видно из формулы. Поэтому не верьте писателям-фантастам, которые в своих книгах измеряют ее в g.

Запомните, что вес никогда не изображается на рисунках. Он просто вычисляется по формулам. А на рисунках изображается сила натяжения нити либо сила реакции опоры, которые по третьему закону Ньютона численно равны весу, но направлены в другую сторону.

Итак, отметим еще раз три существенно важных момента в которых часто путаются:

• Несмотря на то, что вес и сила реакции опоры равны по величине и противоположны по направлению, их сумма не равна нулю. Эти силы вообще нельзя складывать, т.к. они приложены к разным телам.
• Нельзя путать массу и вес тела. Масса – собственная характеристика тела, измеряется в килограммах, вес – это сила действия на опору или подвес, измеряется в Ньютонах.
• Если надо найти вес тела Р, то сначала находят силу реакции опоры N, или силу натяжения нити Т, а по третьему закону Ньютона вес равен одной из этих сил и противоположен по направлению.

Сила трения

К оглавлению…

Трение – один из видов взаимодействия тел. Оно возникает в области соприкосновения двух тел при их относительном движении или попытке вызвать такое движение. Трение, как и все другие виды взаимодействия, подчиняется третьему закону Ньютона: если на одно из тел действует сила трения, то такая же по модулю, но направленная в противоположную сторону сила действует и на второе тело.

Сухое трение, возникающее при относительном покое тел, называют трением покоя. Сила трения покоя всегда равна по величине внешней вызывающей силе и направлена в противоположную ей сторону. Сила трения покоя не может превышать некоторого максимального значения, которое определяется по формуле:

где: μ – безразмерная величина, называемая коэффициентом трения покоя, а N – сила реакции опоры.

Если внешняя сила больше максимального значения силы трения, возникает относительное проскальзывание. Силу трения в этом случае называют силой трения скольжения. Она всегда направлена в сторону, противоположную направлению движения. Силу трения скольжения можно считать равной максимальной силе трения покоя.

Коэффициент пропорциональности μ поэтому называют также коэффициентом трения скольжения. Коэффициент трения μ – величина безразмерная. Коэффициент трения положителен и меньше единицы. Он зависит от материалов соприкасающихся тел и от качества обработки их поверхностей. Таким образом коэффициент трения является неким конкретным числом для каждой конкретной пары взаимодействующих тел. Вы не сможете найти его ни в каких таблицах. Для Вас он должен либо быть дан в задаче, либо Вы сами должны найти его в ходе решения из каких-либо формул.

Если в рамках решения задачи у Вас получается коэффициент трения больше единицы или отрицательный – Вы неправильно решаете эту задачу по динамике.

Если в условии задачи просят найти минимальную силу, под действием которой начинается движение, то ищут максимальную силу, под действием которой, движение ещё не начинается. Это позволяет приравнять ускорение тел к нулю, а значит значительно упростить решение задачи. При этом силу трения полагают равной ее максимальному значению. Таким образом рассматривается момент, при котором увеличение искомой силы на очень малую величину сразу вызовет движение.

Особенности решения задач по динамике с несколькими телами

К оглавлению…

Связанные тела

Алгоритм решения задач по динамике в которых рассматриваются несколько тел связанных нитями:

1. Сделать рисунок.
2. Записать второй закон Ньютона для каждого тела в отдельности.
3. Если нить нерастяжима (а так в большинстве задач и будет), то ускорения всех тел будут одинаковы по модулю.
4. Если нить невесома, блок не имеет массы, трение в оси блока отсутствует, то сила натяжения одинакова в любой точке нити.

Движение тела по телу

В задачах этого типа важно учесть, что сила трения на поверхности соприкасающихся тел действует и на верхнее тело, и на нижнее тело, то есть силы трения возникают парами. При этом они направлены в разные стороны и имеют равную величину, определяемую весом верхнего тела. Если нижнее тело тоже движется, то необходимо учитывать, что на него также действует сила трения со стороны опоры.

Вращательное движение

К оглавлению…

При движении тела по окружности независимо от того, в какой плоскости происходит движение, тело будет двигаться с центростремительным ускорением, которое будет направлено к центру окружности, по которой движется тело. При этом понятие окружность не надо воспринимать буквально. Тело может проходить только дугу окружности (например, двигаться по мосту). Во всех задачах этого типа одна из осей обязательно выбирается по направлению центростремительного ускорения, т.е. к центру окружности (или дуги окружности). Вторую ось целесообразно направить перпендикулярно первой. В остальном алгоритм решения этих задач совпадает с решением остальных задач по динамике:

1. Выбрав оси, записать закон Ньютона в проекциях на каждую ось, для каждого из тел, участвующих в задаче, или для каждой из ситуаций, описываемых в задаче.

2. Если это необходимо, дополнить систему уравнений нужными уравнениями из других тем по физике. Особенно хорошо нужно помнить формулу для центростремительного ускорения:

3. Решить полученную систему уравнений математическими методами.

Так же есть ряд задач на вращение в вертикальной плоскости на стержне или нити. На первый взгляд может показаться, что такие задачи будут одинаковы. Это не так. Дело в том, что стержень может испытывать деформации как растяжения, так и сжатия. Нить же невозможно сжать, она сразу прогибается, а тело на ней просто проваливается.

Движение на нити. Так как нить только растягиваться, то при движении тела на нити в вертикальной плоскости в нити будет возникать только деформация растяжения и, как следствие, сила упругости, возникающая в нити, будет всегда направлена к центру окружности.

Движение тела на стержне. Стержень, в отличие от нити, может сжиматься. Поэтому в верхней точке траектории скорость тела, прикрепленного к стержню, может быть равна нулю, в отличии от нити, где скорость должна быть не меньше определенного значения, чтобы нить не сложилась. Силы упругости, возникающие в стержне, могут быть направлены как к центру окружности, так и в противоположную сторону.

Поворот машины. Если тело движется по твердой горизонтальной поверхности по окружности (например, автомобиль проходит поворот), то силой, которая удерживает тело на траектории, будет являться сила трения. При этом сила трения направлена в сторону поворота, а не против него (наиболее частая ошибка), она помогает машине поворачивать. Например, когда машина поворачивает направо, сила трения направлена в сторону поворота (направо).

Закон всемирного тяготения. Спутники

К оглавлению…

Все тела притягиваются друг к другу с силами, прямо пропорциональными их массам и обратно пропорциональными квадрату расстояния между ними. Таким образом закон всемирного тяготения в виде формулы выглядит следующим образом:

Такая запись закона всемирного тяготения справедлива для материальных точек, шаров, сфер, для которых r измеряется между центрами. Коэффициент пропорциональности G одинаков для всех тел в природе. Его называют гравитационной постоянной. В системы СИ он равен:

Одним из проявлений силы всемирного тяготения является сила тяжести. Так принято называть силу притяжения тел к Земле или другой планете. Если M – масса планеты, R_п – ее радиус, то ускорение свободного падения у поверхности планеты:

Если же удалиться от поверхности Земли на некоторое расстояние h, то ускорение свободного падения на этой высоте станет равно (при помощи нехитрых преобразований можно также получить соотношение между ускорением свободного падения на поверхности планеты и ускорением свободного падения на некоторой высоте над поверхностью планеты):

Рассмотрим теперь вопрос об искусственных спутниках планет. Искусственные спутники движутся за пределами атмосферы (если таковая у планеты имеется), и на них действуют только силы тяготения со стороны планеты. В зависимости от начальной скорости траектория космического тела может быть различной. Мы рассмотрим здесь только случай движения искусственного спутника по круговой орбите практически на нулевой высоте над планетой. Радиус орбиты таких спутников (расстояние между центром планеты и точкой где находится спутник) можно приближенно принять равным радиусу планеты R_п. Тогда центростремительное ускорение спутника, сообщаемое ему силами тяготения, приблизительно равно ускорению свободного падения g. Скорость спутника на орбите вблизи поверхности (на нулевой высоте над поверхностью планеты) называют первой космической скоростью. Первая космическая скорость находится по формуле:

Движение спутника можно рассматривать как свободное падение, подобное движению снарядов или баллистических ракет. Различие заключается только в том, что скорость спутника настолько велика, что радиус кривизны его траектории равен радиусу планеты. Для спутников, движущихся по круговым траекториям на значительном удалении от планеты, гравитационное притяжение ослабевает обратно пропорционально квадрату радиуса r траектории. Скорость спутника в таком случае находится с помощью формулы:

Закон Кеплера для периодов обращения двух тел вращающихся вокруг одного притягивающего центра:

Если речь идёт о планете Земля, то нетрудно подсчитать, что при радиусе r орбиты, равном приблизительно 6,6R_З, период обращения спутника окажется равным 24 часам. Спутник с таким периодом обращения, запущенный в плоскости экватора, будет неподвижно висеть над некоторой точкой земной поверхности. Такие спутники используются в системах космической радиосвязи. Орбита с радиусом r = 6,6R₃ называется геостационарной.

Решение задач на вес тела,движущегося с ускорением.

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ

• Силу, в которой вследствие притяжения к Земле тело действует на свою опору или подвес, называют весом тела
• Природа веса тела — электромагнитная.

• Невесомость — состояние, при котором тело движется только под действием силы тяжести

• Человек массой m находится в лифте. Найдем силу давления человека на пол лифта (вес) , если:
• а) лифт покоится или равномерно движется; б) лифт движется с постоянным ускорением а, направленным вверх; в) лифт движется с постоянным ускорением а, направленным вниз.

Лифт падает (невесомость, вес тела равен нулю, P=0).

• Решение. а) Ускорение лифта равно нулю (а = 0) . Изобразим силы , действующие на тело.
• Согласно третьему закону Ньютона :

• Запишем второй закон Ньютона в векторной форме:
• Направим ось Y вертикально вверх. Рассмотрим 2 закон Ньютона в проекции :
• Вес тела, находящегося в покое или движущегося равномерно и прямолинейно, равен силе тяжести.

y

Второй закон Ньютона для действующих сил в проекции на ось ОУ :

ma=-mg+N

N=ma+mg,

значит вес тела в этом случае будет больше силы тяжести на величину ma , тело будет испытывать перегрузки.

• Применим второй закон Ньютона для данной задачи
• -ma=-mg+N ,

из полученного уравнения найдем силу реакции опоры

m(g-a), т.е. вес тела будет меньше силы тяжести.

При a=g тело будет находиться в невесомости.

Задача

Клеть массой 200 кг поднимается из шахты и движется с ускорением 2 м/с2. Определить вес клети в процессе ускоренного подъема.

1. Краткая запись условия.

2. Графическая запись условия.

Решение в общем виде. Вес — это сила, с которой тело действует на опору или подвес. В данном случае, на трос. По третьему закону Ньютона вес равен силе натяжения троса. Поэтому достаточно найти эту силу и мы узнаем вес. Запишем второй закон Ньютона в проекциях на выбранную ось.

Подстановка значений, вычисление.

Определите вес школьника массой m = 50 кг в лифте, движущемся с ускорением

a = 0,8 м/с2.

( рассмотри оба случая).

• N – mg = ma
• P = N = m (g + a)

= 530 Н.

• Приближается Новый год, и космонавты на орбитальной станции готовятся к его встрече. Они просят очередным транспортным кораблем прислать им свечи. Но инженеры на Земле считают, что свечи отправлять незачем, так как в невесомости они гореть не будут.
• А как вы думаете, будет ли в условиях невесомости гореть обычная свеча?

• Такие эксперименты проводились на космической станции «Мир» в 1996 году. Оказалось, что свеча в невесомости гореть может. В одном эксперименте свеча горела 45 минут.
• Однако в невесомости свеча горит иначе, чем на Земле. Поскольку конвекционные потоки отсутствуют, пламя свечи имеет не вытянутую, как в земных условиях, а сферическую форму. В отсутствии конвекции пламя охлаждается слабее, поэтому его температура выше, чем на Земле; стеарин свечи сильно разогревается и выделяет водород, который горит голубым пламенем.

• Лифт спускается с ускорением 10 м/с 2 вертикально вниз. В лифте находится человек массой 60 кг. Чему равен вес человека? (g = 10 м/с 2 )

1) 600 Н 2) 1200 Н 3) 0 4) 60 Н 5) ответа нет

Определить вес автомобиля, идущего со скоростью 72 км/час в верхней точке выпуклого моста. Вблизи этой точки форма моста совпадает с окружностью радиуса 500 м. масса автомобиля 500 кг.

1) 4900 Н 2) 4714 Н 3) 4600 Н 4) 4478 Н 5) 4324 Н

Мальчик массой 40 кг качается на качелях с длиной подвеса 4 м. С какой силой мальчик давит на сидение при прохождении низшего положения со скоростью 6 м/с.

1) 500 Н 2) 400 Н 3) 40 Н 4) 760 Н 5) 300 Н

Разница между массой и весом

Мы часто используем слова «масса» и «вес» как синонимы, но они означают совершенно разные вещи. Ваша масса одинакова независимо от того, куда вы идете во вселенной; ваш вес, с другой стороны, меняется от места к месту. Масса измеряется в килограммах; Хотя мы обычно говорим о весе в килограммах, строго говоря, его следует измерять в ньютонах, единицах силы.

Масса — это мера способности объекта сопротивляться изменению своего состояния движения, известная как инерция.Предоставленный самим себе, объект будет оставаться на месте или двигаться по прямой — представьте себе шайбу на столе для аэрохоккея. Если на шайбу не воздействует какая-то сила, например трение или удар о стену, она будет скользить по одному и тому же пути вечно. Масса — это мера того, сколько силы потребуется, чтобы изменить этот путь.

Масса зависит от того, сколько материи — атомов и т. Д. — содержится в объекте; больше массы означает больше инерции, так как есть больше возможностей для движения. (Это идея массы Исаака Ньютона, которая лежит в основе его знаменитых законов движения, разработанных в конце 1600-х годов.Он не совсем точен на чрезвычайно высоких скоростях, где требуется специальная теория относительности Альберта Эйнштейна 20-го века, но подходит для большинства повседневных ситуаций.)

Вес, с другой стороны, является мерой силы нисходящей силы, которую сила тяжести оказывает на объект. Эта сила увеличивается с массой объекта: чем больше у него инерции, тем сильнее сила тяжести. На поверхности Земли сила тяжести составляет около 9,8 ньютонов на килограмм.

Только потому, что мы привыкли иметь дело с условиями на поверхности Земли, мы часто используем термины «масса» и «вес» как синонимы.Когда мы говорим, что кто-то весит 70 кг, мы на самом деле имеем в виду его массу — его вес будет 70 * 9,8 = 686 ньютонов. (Эта сила — 686 ньютонов — и есть то, что измеряют весы для ванной. Они для удобства переводят ее в килограммы.)

На поверхности Луны, где сила тяжести слабее (около шестой силы тяжести Земли, или 1,6 ньютона на килограмм), 70-килограммовый астронавт весит всего 112 ньютонов. Это примерно то, что на Земле будет весить объект весом 11,5 кг.

Даже на Международной космической станции, где астронавты невесомые, они все еще имеют массу: они все еще должны прикладывать силу, чтобы оттолкнуться от стен или потянуть себя за собой, и чем они больше, тем больше силы для этого потребуется.

Так что полет в космос может быть быстрым способом похудеть, но похудеть — совсем другое дело.

Читайте научные факты, а не беллетристику …

Никогда еще не было более важного времени для объяснения фактов, сохранения знаний, основанных на фактах, и для демонстрации последних научных, технологических и инженерных достижений. «Космос» издается Королевским институтом Австралии, благотворительной организацией, призванной связывать людей с миром науки. Финансовые взносы, какими бы большими они ни были, помогают нам предоставлять доступ к достоверной научной информации в то время, когда она больше всего нужна миру.Пожалуйста, поддержите нас, сделав пожертвование или купив подписку сегодня.

Масса против веса — разница между массой и весом

Разница между массой и весом заключается в том, что масса является мерой количества вещества в объектах, а вес — мерой воздействия силы тяжести на эту массу. Другими словами, гравитация заставляет массу иметь вес.Связь между массой и весом представляет собой простое уравнение:

W = m * g

Здесь W — вес, масса — масса, а g — сила тяжести

Люди часто используют слова «масса» и «вес» как синонимы, потому что гравитация на Земле практически постоянна, поэтому их значения не различаются. Но если вы сравните вес на Земле с другим местом, например с Луной, вы можете получить другие значения. Ваша масса на Луне останется прежней, но ваш вес будет другим, потому что там другое ускорение силы тяжести.

Разница между массой и весом

Есть несколько различий между массой и весом.

Масса — внутреннее свойство материи. Он не меняется в зависимости от того, где вы его измеряете. Это скалярное значение, что означает, что оно имеет величину, но не связано с направлением. Масса объекта никогда не равна нулю. Вы измеряете массу обычными весами на Земле или инерционными весами в космосе.

Вес зависит от силы тяжести, поэтому он может меняться в зависимости от места измерения.В отсутствие силы тяжести вес может быть нулевым. Поскольку вес — это сила, это вектор. У него есть и величина, и направление. Вы измеряете вес с помощью пружинных весов.

Единицы массы и веса

Мы обычно измеряем вес в граммах, килограммах, унциях и фунтах. Технически граммы (г) и килограммы (кг) — это единицы массы. В системе СИ единица измерения силы — Ньютон (Н), масса в 1 кг имеет силу на Земле 9,8 Н. Единицей силы в США является фунт (фунт), а единицей массы — что-то, что называется снарядом. Фунт — это сила, необходимая для перемещения 1 снаряда со скоростью 1 фут / с ² .Одна пуля весит 32,2 фунта.

Хотя для большинства практических целей нормально использовать фунты и килограммы как взаимозаменяемые, в науке лучше использовать килограммы для массы и ньютонов для силы.

Масса и весовая активность

Вес в лифте

Одно простое действие, чтобы увидеть разницу между массой и весом, — это взвеситься в лифте. Цифровые весы работают лучше всего, потому что легче увидеть изменение веса по мере подъема лифта (увеличение ускорения, которое увеличивает силу тяжести) и опускания (отрицательное ускорение, которое уменьшает влияние силы тяжести).Для работы в классе сначала попросите учащихся взвесить себя (или объект) на весах и обсудить, является ли получаемое ими значение массой, весом или имеет значение. Затем попросите их сделать прогнозы о том, что произойдет в лифте, и проведите эксперимент, чтобы проверить свою гипотезу.

Исследовать разницу между массой и весом на Земле может быть непросто, потому что гравитация окружает нас повсюду. К счастью, астронавты Международной космической станции (МКС) проводили эксперименты, дополняющие деятельность на Земле.Посмотрите видео и сравните, что происходит в условиях микрогравитации по сравнению с Землей.

Измерение веса с помощью резиновых лент

Вы можете сравнивать вес предметов, подвешивая их на резинках. На Земле гравитация воздействует на более тяжелый объект больше, чем на более легкий, и растягивает резиновую ленту дальше.Предскажите, что произойдет, если тяжелые и легкие предметы будут подвешены на резиновых лентах на МКС. Какую форму примет резинка? Ожидаете ли вы, что будет разница между реакцией резинки на тяжелый предмет и на легкий?

Mass Cars

Самый простой способ исследовать массу на Земле — проводить эксперименты, которые движутся горизонтально, а не вертикально. Это потому, что объекты не могут изменить свое положение под действием силы тяжести. Постройте «массовую машину» и используйте воздушный насос для ускорения массы по роликам или гусенице с низким коэффициентом трения.Измените массу автомобиля, сделайте прогноз относительно того, как это повлияет на то, как далеко автомобиль катится, и проведите эксперимент, чтобы проверить гипотезу. Вы можете построить график расстояния, на которое машина движется, по сравнению с ее массой. Предскажите, будут ли результаты отличаться в космосе, и используйте эксперимент МКС, чтобы сделать вывод.

Ускорение массы с помощью рулетки

Если вы не можете построить массовую машину или получить воздушный насос, вы можете использовать выдвижную рулетку, чтобы применить ускорение к объекту.Для этого вытяните измерительную ленту на один метр или три фута и прикрепите конец к объекту. Закрепите или удерживайте рулетку и нажмите кнопку, чтобы втянуть ленту. Требуется ли столько же времени, чтобы втянуть ленту с более тяжелым предметом, чем с более легким? Что это говорит об ускорении, производимом рулеткой? Попросите студентов делать прогнозы и объяснять результаты. Сделайте прогноз относительно того, что произойдет на МКС, и посмотрите, правы ли вы.

Ссылки

• Галили, Игал (2001).«Вес против гравитационной силы: исторические и образовательные перспективы». Международный журнал естественнонаучного образования . 23 (1): 1073-1093.
• Гат, Ури. (1988). «Вес массы и беспорядок в весе». Стандартизация технической терминологии: принципы и практика . ASTM. 2: 45-48.
• Ходжман, Чарльз Д., редактор. (1961). Справочник по химии и физике (44-е изд.). Chemical Rubber Co. 3480-3485.
• Knight, Randall Dewey (2004). Физика для ученых и инженеров: стратегический подход . Пирсон.
• Моррисон, Ричард К. (1999). «Вес и гравитация — необходимость согласованных определений». Учитель физики . 37 (1).

Что измеряется и о чем следует сообщать?

Много лет назад орнитологи взвешивали птицу, помещая ее на весы и считывая вес птицы на весах в граммах. Шардин (1986: 832), однако, предложил, чтобы «термин масса использовался вместо веса», потому что «хотя весы измеряют вес, они обычно масштабируются таким образом, чтобы можно было напрямую читать массу в граммах, а не силу в Ньютонах.С тех пор орнитологи называют вес птицы ее «массой». Есть основания полагать, что этот аргумент неверен.

Масса — внутреннее свойство материи и измеряется в килограммах. Масса птицы постоянна. 15-граммовая птица — это 15 грамм, независимо от того, измерена ли она на Земле, Луне или Марсе. Вес — это мера силы тяжести на физическом объекте, измеряемая в ньютонах. Вес птицы массой 15 г зависит от величины действующей на нее гравитационной силы и будет значительно отличаться, если измерять, например, на Луне, а не на Земле.Точно так же международный прототип килограмма, хранящийся в Париже, весил бы иначе (в килограммах, как указано на шкале весов), если бы его измеряли на Луне.

Разница между весом и массой кажется очевидной. Почему должна быть путаница? Проблема в том, что слова «вес» и «масса» очень старые, каждое из них имеет несколько значений. Одно из значений слова «масса» — это «количество вещества», и количество вещества, которое у человека было в 1700-х годах, в основном для торговли на рынке, измерялось по весу с помощью весов или весов (в зернах, каратах, унциях экирдупуа). , тройские унции, фунты, камни, шекели и т. д.).В конце 1700-х годов король Людовик XVI и Национальное собрание Франции учредили комитет ученых для определения стандартов мер и весов. В конце концов комитет предложил, чтобы килограмм был весом одного кубического дециметра воды при 4 ° C (Klein 1974). Впоследствии были построены весы для измерения количества вещества (т. Е. Веса) в килограммах. Различие между массой и весом, которое мы сейчас проводим, не имело практического значения до конца 1800-х годов, и то только для физиков.Ньютон, как мера силы тяжести на определенное количество материи, даже не был предложен до 1904 г. (Burchfield 1976) и не был принят физиками до гораздо позже (например, 12-е издание «Справочника по химии и физике» [ Hodgman and Lange 1927] определили «единицу веса» как «дин»). Ясно, что весы никогда не предназначались для измерения веса в ньютонах или динах. Шардин (1986), однако, заявил, что весы были масштабированы таким образом, чтобы можно было непосредственно считывать массу в граммах, а не силу в ньютонах, но это не так.Производители весов не масштабировали весы так, чтобы считывать массу вместо ньютонов. После того, как в середине 20-го века были четко различимы килограммы массы и ньютоны силы, физики продолжили измерять вес физических тел в так называемых «плохих» единицах, килограммах-весе (кг-вес), которые были сокращены до «Килограммы» (кг). Например, согласно Роджерсу (1960: 124–125; курсив в оригинале),

Весы в первую очередь являются измерителями силы, но имеют градуировку в килограммах или фунтах.Пока мы имеем дело с силами в равновесии (например, в задачах с рычагами, кранами, шкивами и т. Д.), Мы можем держать их в «плохих» единицах, поскольку нас интересуют только отношения. Тем не менее, как напоминание о том, что они являются силовыми единицами, мы должны записывать их как кг-вес (= килограммы-вес), чтобы отличать их от простых килограммов, которые правильно используются для обозначения массы.

Мы знаем, что наши весы измеряют килограммы веса, а не килограммы массы, потому что масса в один килограмм возвращает показания разного веса в разных местах.Кроме того, по данным Национальной физической лаборатории Великобритании, «самый простой метод взвешивания — просто поместить образец для испытаний на весы и принять отображаемое значение за его вес» (Davidson et al. 2004: 4). Хотя массу птицы можно измерить, если нужно знать ее, этот метод «утомителен [и] сложен» (Rogers 1960). Таким образом, когда мы ставим птицу на весы, мы измеряем ее физический вес (в килограммах), а не ее ньютоновскую массу. Я рекомендую использовать правильный термин «вес» вместо «масса», даже если мы продолжаем (как и все остальные) использовать неправильный (т.е.е., «плохие») единицы, килограммы (или килограммы веса) вместо ньютонов. Однако орнитологи, использующие плохие единицы для обозначения размера птицы, не оправдывают их использование плохих единиц в своей работе, когда требуются единицы силы (ньютоны). Например, Pennycuick (1987) в своих исследованиях передвижения животных делал упор на преобразовании веса животных (в граммах) в единицы силы (ньютоны).

При выборе между «массой» или «весом» для описания размера птиц орнитологи, похоже, имеют выбор между советом физиков (цитируется выше) или необоснованным мнением Шардена (1986).

Масса и вес. Факты | Интересные факты о детях

Отправьте эту статью по электронной почте или поделитесь ею!

Вы, наверное, знаете, сколько вы весите. Но что именно означает это число? Какая разница между вашим весом и вашей массой?

Почему на Луне можно весить намного меньше, чем на Земле? Читайте ответы на эти и многие другие вопросы.

В чем разница между массой и весом?

Масса и вес — это два разных измерения.Масса измеряет количество вещества в объекте (все, что вы можете физически коснуться).

По сути, масса — это мера количества атомов в объекте. Масса обычно измеряется в килограммах или граммах.

Вес измеряет силу тяжести, притягивающую объект. В США вес измеряется в фунтах. В других странах он измеряется в килограммах, как и масса.

Основное различие между массой и весом заключается в том, что ваша масса всегда одинакова, но ваш вес может меняться в зависимости от вашего местоположения.

Например, у Луны гораздо меньше гравитации, чем у Земли. Поскольку вес — это сила тяжести, притягивающая объект, предметы на Луне весят намного меньше, чем на Земле.

Если вы весите 80 фунтов (36 килограммов) здесь, на планете Земля, вы будете весить ближе к 13 фунтам (шести килограммам) на Луне. Это большая разница!

Два типа массы

Есть два типа массы: инертная масса и гравитационная масса .

Инерционная масса

Инерционная масса измеряет, насколько объект сопротивляется ускорению или насколько сложно заставить объект двигаться.

Представьте, что вы пытаетесь толкать велосипед по тротуару. Затем представьте, что вы пытаетесь толкнуть машину с той же силой.

Конечно, машина не будет двигаться до велосипеда (если вообще двинется), потому что его масса сопротивляется. Автомобиль имел бы большую инерционную массу, чем велосипед.

Гравитационная масса

Гравитационная масса измеряет, какую силу тяжести объект оказывает на другие объекты или какую силу тяжести объект испытывает от другого объекта.

Хотите узнать что-нибудь интересное об инертной массе и гравитационной массе? Для любого объекта инертная масса и гравитационная масса всегда будут одним и тем же числом.

Итак, в конце концов, это всего лишь два разных способа измерения массы объекта.

Интересные факты о массе и весе

Сила притяжения Луны составляет 1/6 от силы тяжести Земли, то есть объекты на Луне будут весить только 1/6 от их веса на Земле.

Масса Земли составляет шесть триллионов триллионов килограммов.Знаете ли вы, что «триллион триллионов» — это число? Трудно даже представить что-то настолько большое!

В физике вес описывается как сила, и ее также можно измерить в Ньютонах. Эта единица измерения названа в честь ученого Исаака Ньютона, известного своим открытием гравитации.

Слово «масса» происходит от греческого слова «maza», что означает «кусок теста».

В космическом пространстве нет гравитации, поэтому, если бы вы плыли где-то в космосе, вы были бы невесомыми!

Предметы весят немного больше на уровне моря, чем на вершине горы.Это потому, что чем большее расстояние вы ставите между собой и массой Земли, тем меньше гравитационной силы, которую Земля оказывает на вас.

Итак, чем выше вы поднимаетесь, тем меньше на вас действует сила тяжести и тем меньше вы весите. Однако разница очень небольшая и едва заметная.

Плотность измеряет количество массы в определенном пространстве.

Наименьшая известная масса принадлежит фотону, который представляет собой крошечную частицу света. Число для массы фотона — шестьдесят два нуля, за которыми следуют десятичная точка и единица.

Очень-очень крошечный!

Теперь вы в основном эксперт по массе и весу. Выйдите и поделитесь своим опытом с друзьями!

Физика

Определение веса по физике.

Примеры веса в следующих темах:

• Статистическая грамотность

  • Исследование эффективности хирургического вмешательства при потере веса , о котором сообщается здесь (http://www.medpagetoday.com/Endocrinology/Obesity/34820), показало, что «операция была связана со значительно большей потерей веса [по сравнению с контролем группа, сидевшая на диете] через 2 года (61.3 против 11,2 фунтов, p
  • Для каждого испытуемого можно было вычислить разницу между их начальным весом и окончательным весом .
  • Средняя разница в баллах будет равна разнице между средними весами потерь двух групп (61,3 — 11,2 = 50,1).

• Вес

  • В физике важно отличать вес объекта от его массы.
  • С другой стороны, вес объекта является внешней величиной.
  • В американских единицах веса вес объекта может быть выражен в фунтах.
  • В этом случае вес объекта изменяется из-за силы плавучести.
  • Весы с пружиной измеряют вес , определяя степень сжатия пружины. Это пропорционально силе, которую груз оказывает на весы из-за своего веса .

• Введение в упражнения на множественную регрессию

  • Здесь мы изучаем взаимосвязь между курением и весом ребенка.
  • Упражнение 8.1 вводит набор данных о рождении вес младенцев.
  • 8,3: (a) ребенок вес = -80,41 + 0,44 × срок беременности — 3,33 × количество детей — 0,01 × возраст + 1,15 × рост + 0,05 × вес — 8,40 × дым.
  • (г) ребенок вес = 120,58. е = 120 — 120,58 = -0,58.
  • Модель переоценила вес этого ребенка при рождении .

• Весы

  • Весовые коэффициенты , используемые в WACC, представляют собой отношения рыночной стоимости различных форм заемных средств и капитала, используемых для финансирования компании.
  • Чтобы рассчитать средневзвешенную стоимость капитала (WACC) , мы должны принять во внимание вес каждого компонента структуры капитала компании.
  • « с весом » зависит от того, как компания финансирует свою деятельность.
  • Если стоимость собственного капитала компании превышает ее долг, стоимость ее собственного капитала будет больше вес .
  • Определите, как компания, взвешенная по средневзвешенной стоимости капитала , составляет , взвешенная

• Написание формул для полимерных макромолекул

  • HDPE состоит из макромолекул, в которых n находится в диапазоне от 10 000 до 100 000 (молекулярная масса от 2 * 105 до 3 * 106).
  • Из-за этого молекулярная масса полимера обычно указывается как среднее значение.
  • Два экспериментально определенных значения являются общими: Mn, среднечисленная молекулярная масса , , рассчитывается из распределения мольных долей молекул разного размера в образце, и Mw, средняя молекулярная масса , масса , , рассчитывается из вес фракционное распределение молекул разного размера.
  • Поскольку более крупные молекулы в образце весят больше, чем молекулы меньшего размера, среднее значение Mw при массе обязательно смещено в сторону более высоких значений и всегда больше, чем Mn.
  • По мере того как дисперсия молекул в образце вес сужается, Mw приближается к Mn, и в маловероятном случае, когда все молекулы полимера имеют одинаковые веса (чистый монодисперсный образец), отношение Mw / Mn становится единицей.

• Масса

  • На заседании 2011 года Генеральная конференция по вопросу о весах , и мерах (CGPM) согласилась с тем, что килограмм следует пересмотреть в терминах постоянной Планка.
  • В повседневном использовании массу объекта в килограммах часто называют его весом .
  • С научной точки зрения, « вес » относится к гравитационной силе, действующей на данное тело.
  • Например, вес человека на Земле отличается от веса человека на Луне из-за различий в гравитационном притяжении каждого тела.
  • Соответственно, космонавты в условиях микрогравитации должны приложить в 10 раз больше силы, чтобы разогнать объект весом 10 кг с той же скоростью, что и объект весом 1 кг, даже если разница в весе незаметна.

• Средневзвешенная стоимость капитала

  • WACC — это стоимость капитала с учетом весов каждого компонента структуры капитала компании.
  • Средневзвешенная стоимость капитала (WACC) — это ставка, которую компания, как ожидается, будет в среднем платить своим держателям ценных бумаг.
  • Другими словами, рентабельность капитала нового проекта должна быть больше, чем , взвешенная средняя стоимость капитала .
  • Поскольку компании привлекают деньги, используя любое количество и комбинацию этих источников — например, заемные средства, обыкновенные акции, привилегированные акции, нераспределенную прибыль — важно рассчитать стоимость капитала с учетом относительного веса каждого компонента капитала компании состав.

• Преобразования журнала

  • Оба графика отображают вес мозга животных как функцию от веса их тела .
  • Необработанные гири показаны на верхней панели; логарифмически преобразованные веса нанесены на нижнюю панель.
  • Диаграммы разброса мозга , вес , как функция веса тела, , , с точки зрения как исходных данных (верхняя панель), так и данных, преобразованных в журнал (нижняя панель).

• Диверсификация и взвешивание портфеля

  • Весовой коэффициент — это процентное распределение, получаемое конкретным типом инвестиций в портфеле.
  • Идея устранения риска путем распределения инвестиций между пулами базовых акций и облигаций называется «диверсификацией».«Диверсифицированный портфель распределяет инвестиции по всем классам активов с помощью системы взвешивания и , которая учитывает временные рамки и устойчивость к риску.
  • « вес » — это доля портфеля, отнесенная к одной категории.

• Пороги сенсорной разницы

  • Например, рассмотрите возможность удержания пятифунтовой гири (эталонный уровень), а затем добавить один фунт гири .
  • Это увеличение веса является значительным по сравнению с контрольным уровнем (увеличение веса на 20%).
  • Однако, если вы держите 50 фунтов веса (новый контрольный уровень), вы вряд ли заметите разницу, если прибавить один фунт.
  • Это связано с тем, что разница в количестве дополнительного веса от контрольного уровня не намного больше (увеличение на 2% для веса ), чем контрольный уровень.
  • Это похоже на добавление только одного фунта веса , когда вы держите 50 фунтов.

Вес или Масса?

Q : Разве «вес» и «масса» не одно и то же?

A : Не совсем.

Но весы показывают только приблизительную массу над ними!

Гравитация вызывает Вес

Вес объекта — это сила тяжести, действующая на него.

Мы думаем, что вес везде одинаковый… потому что все мы живем на поверхности планеты Земля!

Но на орбите это вообще не давит на весы.

Весы покажут 0 …
… но масса все равно 100 кг !

Масса объекта не изменится на (если вы не удалите часть!), Но его вес может измениться на .

На Луне шкала ошибочно показала бы 16.6
на массу 100 кг

Потому что сила тяжести на Луне
намного меньше, чем на Земле