Στην καθημερινή ζωή και την καθημερινή ζωή, οι έννοιες της "μαζικής" και τηςτο "βάρος" είναι απολύτως πανομοιότυπο, αν και η σημασιολογική σημασία τους είναι θεμελιωδώς διαφορετική. Ζητώντας "Ποιο είναι το βάρος σας;" εννοούμε "Πόσα κιλά μέσα σας;". Ωστόσο, η ερώτηση με την οποία προσπαθούμε να μάθουμε αυτό το γεγονός δεν απαντάται σε χιλιόγραμμα, αλλά σε newton. Θα πρέπει να επιστρέψουμε στην πορεία της φυσικής του σχολείου.
Βάρος σώματος - η τιμή που χαρακτηρίζει τη δύναμη με την οποία το σώμα ασκεί πίεση στο στήριγμα ή στην ανάρτηση.
Για λόγους σύγκρισης, σωματικού βάρους Προηγουμένως, ορίστηκε χονδρικά ως "ποσότητα ουσίας", ο σύγχρονος ορισμός ακούγεται έτσι:
Μάζα - η φυσική ποσότητα που αντανακλά την αδράνεια του σώματος και είναι ένα μέτρο των βαρυτικών ιδιοτήτων του.
Η έννοια της μάζας είναι γενικά κάπως ευρύτερη από αυτή που παρουσιάζεται εδώ, αλλά το καθήκον μας είναι κάπως διαφορετικό. Αρκεί να κατανοήσουμε το γεγονός της πραγματικής διαφοράς μεταξύ μάζας και βάρους.
Επιπλέον, η μονάδα μέτρησης της μάζας είναι χιλιόγραμμα, και τα βάρη (ως τύπος δύναμης) είναι νέα μόρια.
Και ίσως η πιο σημαντική διαφορά μεταξύ βάρους και βάρους είναι η ίδια η φόρμουλα βάρους, η οποία μοιάζει με αυτό:
P = mg
όπου P είναι το πραγματικό βάρος σώματος (σε Newtons), m είναι η μάζα του σε χιλιόγραμμα και g είναι η επιτάχυνση της ελεύθερης πτώσης, η οποία εκφράζεται συνήθως σε 9,8 N / kg.
Με άλλα λόγια, η φόρμουλα βάρους μπορεί να γίνει κατανοητή με το ακόλουθο παράδειγμα:
Kettlebell κατά βάρος 1 kg αναρτημένο από σταθερό δυναμόμετρο για τον προσδιορισμό του βάρος Δεδομένου ότι το σώμα και η ίδια η δυναμόμετρο είναι μέσαυπόλοιπο, είναι ασφαλές να πολλαπλασιάσετε τη μάζα του με την επιτάχυνση της ελεύθερης πτώσης. Έχουμε: 1 (kg) x 9,8 (N / kg) = 9,8 N. Με τέτοια δύναμη το βάρος επηρεάζει την ανάρτηση του δυναμομέτρου. Από εδώ είναι σαφές ότι το σωματικό βάρος ισούται με τη βαρύτητα. Ωστόσο, αυτό δεν συμβαίνει πάντοτε.
Ήρθε η ώρα να κάνετε μια σημαντική σημείωση. Ο τύπος βάρους είναι ίσος με την ισχύ του τύπου βαρύτητας μόνο στις περιπτώσεις όπου:
- το σώμα είναι σε ηρεμία.
- Η δύναμη του Αρχιμήδη δεν επηρεάζει το σώμα (πιέζονταςδύναμη). Ένα περίεργο γεγονός όσον αφορά την πλευστότητα: είναι γνωστό ότι ένα σώμα βυθισμένο στο νερό μετατοπίζει έναν όγκο νερού ίσο με το βάρος του. Αλλά δεν ωθεί μόνο το νερό έξω, το σώμα γίνεται "ελαφρύτερο" από τον όγκο του νερού που μετατοπίζεται. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο είναι δυνατό να αστειεύεστε και να γελάτε σε νερό που ζυγίζει 60 κιλά στο νερό και στην επιφάνεια είναι πολύ πιο δύσκολο να το κάνετε αυτό.
Με ανώμαλη κίνηση σώματος, δηλ. όταν το σώμα μαζί με την ανάρτηση κινούνται με επιτάχυνση α, αλλάζει την εμφάνιση και τη φόρμουλα βάρους. Η φυσική του φαινομένου ποικίλλει ελαφρώς, αλλά στον τύπο οι αλλαγές αυτές αντικατοπτρίζονται ως εξής:
P = m (g-a).
Πώς μπορεί να αντικατασταθεί από τον τύπο, το βάρος μπορεί να είναιαρνητικό, αλλά γι 'αυτό η επιτάχυνση με την οποία κινείται το σώμα πρέπει να είναι μεγαλύτερη από την επιτάχυνση λόγω βαρύτητας. Και εδώ και πάλι είναι σημαντικό να γίνει διάκριση μεταξύ βάρους και μάζας: το αρνητικό βάρος δεν επηρεάζει τη μάζα (οι ιδιότητες του σώματος παραμένουν ίδιες), αλλά στην πραγματικότητα κατευθύνεται προς την αντίθετη κατεύθυνση.
Ένα καλό παράδειγμα με έναν επιταχυνόμενο ανελκυστήρα:όταν επιταχύνεται απότομα για ένα σύντομο χρονικό διάστημα, την εντύπωση ενός "τραβήγματος προς την οροφή". Με ένα τέτοιο συναίσθημα, φυσικά, να αντιμετωπίσουμε είναι αρκετά απλό. Είναι πολύ πιο δύσκολο να αισθανθεί κανείς την κατάσταση της έλλειψης βαρύτητας, την οποία οι αστροναύτες βιώνουν πλήρως στην τροχιά.
Ανύψωση - στην πραγματικότητα, η έλλειψη βάρους.Προκειμένου αυτό να είναι δυνατό, η επιτάχυνση με την οποία κινείται το σώμα πρέπει να είναι ίση με το περίφημο στέλεχος g (9,8 N / kg). Για να επιτευχθεί αυτό το αποτέλεσμα είναι πιο εύκολο στην τροχιά κοντά στη γη. Σοβαρότητα, δηλ. έλξη, εξακολουθεί να ενεργεί στο σώμα (δορυφόρος), αλλά είναι αμελητέα. Και η επιτάχυνση ενός δορυφόρου που παρασύρεται σε τροχιά τείνει επίσης στο μηδέν. Είναι τότε ότι το αποτέλεσμα της έλλειψης βάρους προκύπτει, δεδομένου ότι το σώμα δεν αγγίζει το στήριγμα ή την ανάρτηση καθόλου, αλλά απλώς επιπλέει στον αέρα.
Εν μέρει, αυτό το φαινόμενο μπορεί να αντιμετωπιστεί ότανβγάλτε το αεροπλάνο. Για ένα δευτερόλεπτο υπάρχει μια αίσθηση αναστολής στον αέρα: αυτή τη στιγμή, η επιτάχυνση με την οποία κινείται το αεροπλάνο είναι ίση με την επιτάχυνση της βαρύτητας.
Επιστρέφοντας ξανά στις διαφορές βάρους και μάζες, Είναι σημαντικό να θυμηθείτε ότι η φόρμουλα σωματικού βάρους είναι διαφορετική από τη φόρμουλα μάζας που μοιάζει:
m =ρ / V,
δηλαδή, η πυκνότητα μιας ουσίας διαιρούμενη με τον όγκο της.
