W życiu codziennym i codziennym pojęcie "masy" i"waga" jest absolutnie identyczna, chociaż ich znaczenie semantyczne jest zasadniczo różne. Pytanie "Jaka jest twoja waga?" mamy na myśli "Ile kilogramów w sobie?". Jednak na pytanie, na które staramy się znaleźć ten fakt, nie odpowiada się w kilogramach, ale w niutonach. Będziemy musieli wrócić do szkolnego kursu fizyki.
Masa ciała - wartość charakteryzująca siłę, z jaką ciało wywiera nacisk na podporę lub zawieszenie.
Dla porównania ciężar ciała Poprzednio było to z grubsza definiowane jako "ilość substancji", nowoczesna definicja brzmi tak:
Masa - wielkość fizyczna odzwierciedlająca bezwładność ciała i jest miarą jego właściwości grawitacyjnych.
Pojęcie masy jest generalnie nieco szersze niż przedstawione tutaj, ale nasze zadanie jest nieco inne. Wystarczy zrozumieć fakt faktycznej różnicy między masą i wagą.
Ponadto jednostką miary masy są kilogramy, a ciężary (jako rodzaj siły) to newton.
I, być może, najważniejszą różnicą między wagą a wagą jest sama formuła masy, która wygląda następująco:
P = mg
gdzie P jest rzeczywistą masą ciała (w Newtonach), m jest masą w kilogramach, a g jest przyspieszeniem swobodnego spadku, który zwykle jest wyrażany jako 9,8 N / kg.
Innymi słowy, wzór ciężaru można zrozumieć za pomocą następującego przykładu:
Kettlebell wagowo 1 kg zawieszony na stałym dynamometrze w celu jego ustalenia waga Ponieważ samo ciało i dynamometr sąodpocząć, można bezpiecznie pomnożyć jego masę przez przyspieszenie swobodnego spadania. Mamy: 1 (kg) x 9,8 (N / kg) = 9,8 N. Z taką siłą ciężar działa na zawieszenie dynamometru. Stąd oczywiste jest, że masa ciała równa się grawitacji. Jednak nie zawsze tak jest.
Czas na ważną notatkę. Wzór wagi jest równy sile formuły grawitacji tylko w przypadkach, gdy:
- ciało jest w spoczynku;
- Siła Archimedesa nie wpływa na ciało (pchaniesiła). Ciekawy fakt dotyczący pływalności: wiadomo, że ciało zanurzone w wodzie wypiera objętość wody równą swojej masie. Ale to nie tylko wypycha wodę, ciało staje się "lżejsze" dzięki objętości wypartej wody. Dlatego można żartować i śmiać się w wodzie ważącej 60 kg w wodzie, a na powierzchni jest o wiele trudniej to zrobić.
Z nierównomiernym ruchem ciała, tj. kiedy ciało wraz z zawieszeniem poruszają się z przyspieszeniem a, zmienia formułę wyglądu i wagi. Fizyka zjawiska zmienia się nieznacznie, ale w formule takie zmiany odzwierciedlają się następująco:
P = m (g-a).
Jak można zastąpić formułą, waga może byćujemny, ale w tym przypadku przyspieszenie, z jakim porusza się ciało, musi być większe niż przyspieszenie spowodowane grawitacją. I tu znowu ważne jest rozróżnienie między wagą a masą: ujemna waga nie wpływa na masę (właściwości ciała pozostają takie same), ale w rzeczywistości jest skierowana w przeciwnym kierunku.
Dobry przykład z przyspieszoną windą:kiedy jest gwałtownie przyspieszany przez krótki czas, wrażenie "pociągnięcia do sufitu". Z takim uczuciem, oczywiście, stawienie czoła jest dość proste. Znacznie trudniej jest doświadczyć stanu nieważkości, który astronauci w pełni doświadczają na orbicie.
Nieważkość - w rzeczywistości brak wagi.Aby było to możliwe, przyspieszenie, z jakim porusza się ciało, musi być równe znanemu szczepowi g (9,8 N / kg). Osiągnięcie tego efektu jest najłatwiejsze na orbicie okołoziemskiej. Grawitacja, tj. przyciąganie, nadal działa na ciele (satelita), ale jest znikome. A przyspieszenie satelity dryfującego na orbicie również ma tendencję do zera. Wtedy powstaje efekt braku ciężaru, ponieważ ciało w ogóle nie dotyka podparcia ani zawieszenia, ale po prostu unosi się w powietrzu.
Częściowo z tym efektem można napotkać, kiedystartując z samolotu. Na sekundę wyczuwa się zawieszenie w powietrzu: w tym momencie przyspieszenie, z którym porusza się samolot, jest równe przyspieszeniu swobodnego spadania.
Wracając do różnic ponownie ciężary i masy, Ważne jest, aby pamiętać, że formuła masy ciała różni się od wzoru masy, który wygląda:
m =ρ / V,
to jest, gęstość substancji podzielona przez jej objętość.
