صيغة الوزن

في الحياة اليومية والحياة اليومية مفاهيم "الشامل" و"الوزن" متطابق تمامًا ، على الرغم من أن المعنى الدلالي له مختلف تمامًا. السؤال "ما هو وزنك؟" نعني "كم كيلو فيك؟". ومع ذلك ، فإن السؤال الذي نحاول أن نكتشفه هذه الحقيقة لا يتم الإجابة عنه بالكيلوغرامات ، ولكن في لغة نيوتن. سيكون علينا العودة إلى دورة الفيزياء المدرسية.

وزن الجسم - القيمة التي تميز القوة التي يمارس بها الجسم الضغط على الدعم أو التعليق.

للمقارنة ، وزن الجسم في السابق ، تم تعريفه تقريبًا بأنه "كمية المادة" ، يبدو التعريف الحديث مثل هذا:

كتلة - كمية فيزيائية تعكس قدرة الجسم على القصور الذاتي وهي مقياس لخصائص الجاذبية.

إن مفهوم الكتلة أوسع إلى حد ما من المفهوم هنا ، لكن مهمتنا مختلفة بعض الشيء. يكفي فهم حقيقة الفرق الفعلي بين الكتلة والوزن.

بالإضافة إلى ذلك ، وحدة قياس الكتلة هي الكيلوغرامات ، والأوزان (كنوع من القوة) هي نيوتن.

ولعل الفرق الأكثر أهمية بين الوزن والوزن هو صيغة الوزن نفسها ، والتي تبدو كالتالي:

ف = ملغ

حيث P هو وزن الجسم الفعلي (في Newtons) ، m هي كتلته بالكيلوغرام ، و g هي تسارع السقوط الحر ، والذي يعبر عنه عادة بـ 9.8 N / kg.

بمعنى آخر ، يمكن فهم صيغة الوزن مع المثال التالي:

الوزن بالوزن 1 كغم معلق من مقياس ديناميكي ثابت من أجل تحديده الوزن. بما أن الجسم ودينامومتر نفسه فيالراحة ، من الآمن مضاعفة كتلته عن طريق تسارع السقوط الحر. لدينا: 1 (kg) x 9.8 (N / kg) = 9.8 N. مع هذه القوة يعمل الوزن على تعليق مقياس القوة الدافعة. من هنا يتضح أن وزن الجسم يساوي الجاذبية. ومع ذلك ، هذه ليست الحال دائما.

حان الوقت لتقديم ملاحظة مهمة. معادلة الوزن تساوي قوة صيغة الجاذبية فقط في الحالات التي:

• الجسم في الراحة.
• قوة أرخميدس لا تؤثر على الجسم (دفعقوة). حقيقة غريبة فيما يتعلق بالطفو: من المعروف أن الجسم المغمور بالماء يزيح كمية من الماء تساوي وزنه. لكنها لا تدفع الماء إلى الخارج فحسب ، بل يصبح الجسم "أخف" بسبب حجم المياه المشردة. وهذا هو السبب في أنه من الممكن المزاح والضحك في المياه التي تزن 60 كغ في الماء ، وعلى السطح يكون من الأصعب بكثير القيام بذلك.

مع حركة الجسم غير المستوية ، أي عندما يتحرك الجسم مع التعليق مع التسارع ويغير مظهره و وزنه. تختلف فيزياء الظاهرة قليلاً ، لكن في المعادلة تنعكس هذه التغييرات كما يلي:

P = m (g-a).

كيف يمكن الاستعاضة عن الصيغة ، يمكن أن يكون الوزنسلبية ، ولكن لهذا يجب أن يكون التسارع الذي يتحرك به الجسم أكبر من التسارع بسبب الجاذبية. وهنا مرة أخرى من المهم التمييز بين الوزن والكتلة: لا يؤثر الوزن السلبي على الكتلة (تبقى خصائص الجسم كما هي) ، ولكنها في الواقع تصبح موجهة في الاتجاه المعاكس.

مثال جيد مع مصعد متسارع:عندما تسارع بشكل حاد لفترة قصيرة ، فإن الانطباع عن "سحب إلى السقف". مع هذا الشعور ، بطبيعة الحال ، لمواجهة بسيطة للغاية. من الصعب للغاية تجربة حالة انعدام الوزن ، التي يعيشها رواد الفضاء بشكل كامل في المدار.

انعدام الوزن - في الواقع ، عدم وجود الوزن.ولكي يكون ذلك ممكناً ، يجب أن يكون التسارع الذي يتحرك به الجسم مساوياً للسلالة المشعة (9.8 نيوتن / كجم). لتحقيق هذا التأثير هو أسهل في مدار الأرض القريبة. الجاذبية ، بمعنى جاذبية ، لا يزال يعمل على الجسم (الأقمار الصناعية) ، ولكن لا يكاد يذكر. كما أن تسارع القمر الصناعي المنجرف في المدار يميل إلى الصفر. ومن ثم ينشأ تأثير نقص الوزن ، لأن الجسم لا يلمس الدعم أو التعليق على الإطلاق ، ولكنه ببساطة يطفو في الهواء.

جزئيا مع هذا التأثير يمكن أن تصادف عندماتقلع الطائرة. لثانية ، هناك شعور بالتعليق في الهواء: في هذه اللحظة تسارع التسارع الذي تتحرك فيه الطائرة لتسريع السقوط الحر.

العودة إلى الاختلافات مرة أخرى الوزن و الوزن من المهم أن نتذكر أن صيغة وزن الجسم تختلف عن الصيغة الجماعية ، والتي تبدو:

م =ρ / V ،

أي كثافة مادة مقسومة على حجمها.