в чем различие силы тяжести и веса тела
Разница между силой тяжести и весом тела
В некоторых случаях сила тяжести и вес объекта равны по своему значению. Из-за этого может возникнуть ложное впечатление, что между данными величинами нет разницы. Попытаемся развеять подобные предположения и рассмотрим, чем отличается сила тяжести от веса тела.
Определение
Силой тяжести называют величину, отражающую притягивающее действие Земли на объект, расположенный близко к ее поверхности.
Сила тяжести
Вес тела рассматривают как силу, исходящую от предмета в отношении его опоры или верхнего крепления (например, нити или пружины).
Вес тела к содержанию ↑
Сравнение
Разобраться, в чем состоит отличие силы тяжести от веса тела, легче на конкретном примере. Так, лежащая на полке книга подвергается воздействию силы тяжести. Последняя приложена непосредственно к телу. Подобное явление гравитационной природы характеризуется взаимодействием предмета и Земли.
В то же время полка испытывает вес книги. Речь здесь идет о силе, которая направлена на опору. Взаимодействуют в нашем примере книга и полка, хотя причиной существования веса также является притяжение Земли. Если опору убрать, предмет будет свободно падать. При этом вес исчезнет и останется лишь сила тяжести, которая постоянно действует на тела, но может компенсироваться другими силами, например архимедовой.
Важно, что обе величины являются векторными. Но сила тяжести при любом размещении тела направлена вниз. Однако в случае с весом ключевое значение имеет положение в пространстве опоры. Такая сила всегда направлена перпендикулярно ей. Исследуемые величины совпадают по вектору только при условии, что опора, испытывающая вес, находится в горизонтальной плоскости.
Рассматривая, в чем разница между силой тяжести и весом тела, стоит подчеркнуть, что вторая из данных величин зависит от того, движется ли предмет и наблюдается ли при этом ускорение. Только если тело находится в покое или перемещается равномерно, вес не отличается по значению от силы тяжести. При других условиях равенство между величинами отсутствует. Например, вес в набирающем скорость лифте отличается от того, что был до отправки устройства и совпадал с силой тяжести.
Сила тяжести и вес тела
Всего получено оценок: 87.
Всего получено оценок: 87.
В физике существуют два близких понятия, характеризующие результат действия гравитации: сила тяжести и вес. Несмотря на их близость, они неэквивалентны и далеко не всегда одинаковы. Рассмотрим сходства и отличия веса тела от силы тяжести.
Сила тяжести
Сила тяжести приложена к рассматриваемому телу и направлена от центра масс тела к центру Земли. Она действует постоянно и не зависит ни от каких других факторов. «Укрыться» от нее невозможно, как-то ее изменить (без изменения масс и расстояний) — тоже.
Вес тела
Вес тела — это та самая величина, которая измеряется обычными весами (пружинными или рычажными). Если рассмотреть процесс взвешивания, можно обнаружить все ее особенности.
Вес появляется благодаря силе тяжести. Действительно, в глубоком космосе тело невозможно взвесить на весах, поскольку там отсутствуют сила тяжести. То есть вес предполагает наличие опоры или подвеса. Невозможно взвесить тело, которое не уложено на весы.
Вес не является постоянной величиной и зависит от движения опоры или подвеса. В самом деле, если взять пружинные весы, уложить на них некоторое тело и начать их двигать вверх или вниз, можно заметить, что показания весов становятся больше или меньше. Иногда говорят, что на подвижных весах вес измеряется неверно. Но это не совсем правильно. Тонкость в том, что с помощью весов производится определение массы тела, которая пропорциональна весу тела на покоящихся весах. При этом, если весы движутся с ускорением, то масса тела остается прежней, а вес тела меняется — меняются и показания весов.
Вес — это сила, с которой тело действует на опору или подвес. Без опоры вес тела равен нулю, тело находится в состоянии невесомости. Фактически вес — это проявление сил упругости опоры или подвеса.
Общее и различия
Выделим общие стороны этих двух понятий:
Среди отличий веса и силы тяжести можно назвать следующие:
Что мы узнали?
Понятия «вес» и «сила тяжести» имеют как общие, так и различные черты. Общее в них то, что и то, и другое — силы, возникающие в результате гравитации. В инерциальной системе отсчета при нулевом ускорении опоры они равны и по модулю, и по направлению. Однако они всегда приложены к разным телам, не всегда равны между собой и имеют различную физическую природу.
Чем отличается вес тела от силы тяжести, действующей на тело?
Данная статья поможет вам понять, чем отличается вес тела от силы тяжести. Понимание этого факта чрезвычайно важно, если вы хотите успешно решать задачи школьного и любого другого курса физики, да и просто если вам интересно изучать мир вокруг нас.
Вес тела
Необходимо разобраться, чем отличается вес тела от силы тяжести. Со школьной скамьи каждому известно: вес, он же масса, помноженная на ускорение, с которым Земля притягивает любые объекты, является одной из базовых величин в физике. Он представляет собой силовую характеристику, с которой тело действует на опору. В качестве последней может служить все, что угодно. К примеру, прямо сейчас вы, скорее всего, действуете на опору в виде стула, кровати или дивана. По пути на работу или в школу ею может служить поверхность Земли, пол в помещении или общественном транспорте. В свою очередь, опора также реагирует на ваш вес, но об этом в данной статье речи не пойдет, поскольку данная ситуация относится к сфере действия третьего закона Ньютона.
Вам будет интересно: Химический элемент иттрий: свойства, описание, использование
Как уже было сказано выше, для того чтобы найти вес тела, необходимо произвести простейшее вычисление, которое представляет собой умножение двух величин. Для начала необходимо определить массу тела. Для этого можно использовать специальные весы или вычислить массу через плотность или объем.
Как и всякая другая сила, вес тела характеризуется специальной величиной измерения, названной в честь величайшего ученого Исаака Ньютона.
Важно помнить, что масса тела, в отличие от веса, всегда положительна. К примеру, человек массой 60 кг имеет вес примерно в 600 ньютонов. Еще одна очень важная деталь: вес тела всегда приложен к точке касания тела с поверхностью. На рисунке это точка, из которой выходит вектор P, обозначающий вес тела.
Сила тяжести
Сила тяжести является фундаментальной физической величиной. Если остановиться на сравнении силы тяжести и веса тела, можно заметить, что эти величины во многом похожи. Первая также измеряется в ньютонах, она тоже направлена в сторону центра Земли (перпендикулярно поверхности опоры). Для того чтобы найти силу тяжести, также необходимо воспользоваться алгоритмом из предыдущей задачи по определению веса тела. Отличий силы тяжести от веса несколько, но самые важные из них следующие: сила тяжести никогда не может быть равной 0, она действует на тело всегда и при любых обстоятельствах.
Всегда следует помнить о том, что сила тяжести имеет другой характер приложения. Иными словами, вектор силы тяжести исходит из центра масс любого тела. На рисунке видно, что точка, к которой приложена сила тяжести (F тяж), находится ровно посередине тела. Если представить себе вес тела, то он был бы приложен к точке касания его и опорной поверхности. В этом и заключается отличие веса тела от силы тяжести.
Сила тяжести и вес тела – отличие и определение кратко, формулы (7 класс)
В физике существуют два близких понятия, характеризующие результат действия гравитации: сила тяжести и вес. Несмотря на их близость, они неэквивалентны и далеко не всегда одинаковы. Рассмотрим сходства и отличия веса тела от силы тяжести.
Сила тяжести
Сила тяжести приложена к рассматриваемому телу и направлена от центра масс тела к центру Земли. Она действует постоянно и не зависит ни от каких других факторов. «Укрыться» от нее невозможно, как-то ее изменить (без изменения масс и расстояний) — тоже.
Рис. 1. Сила тяжести.
Вес тела
Вес тела — это та самая величина, которая измеряется обычными весами (пружинными или рычажными). Если рассмотреть процесс взвешивания, можно обнаружить все ее особенности.
Вес появляется благодаря силе тяжести. Действительно, в глубоком космосе тело невозможно взвесить на весах, поскольку там отсутствуют сила тяжести. То есть вес предполагает наличие опоры или подвеса. Невозможно взвесить тело, которое не уложено на весы.
Вес не является постоянной величиной и зависит от движения опоры или подвеса. В самом деле, если взять пружинные весы, уложить на них некоторое тело и начать их двигать вверх или вниз, можно заметить, что показания весов становятся больше или меньше. Иногда говорят, что на подвижных весах вес измеряется неверно. Но это не совсем правильно. Тонкость в том, что с помощью весов производится определение массы тела, которая пропорциональна весу тела на покоящихся весах. При этом, если весы движутся с ускорением, то масса тела остается прежней, а вес тела меняется — меняются и показания весов.
Вес — это сила, с которой тело действует на опору или подвес. Без опоры вес тела равен нулю, тело находится в состоянии невесомости. Фактически вес — это проявление сил упругости опоры или подвеса.
Общее и различия
Выделим общие стороны этих двух понятий:
Среди отличий веса и силы тяжести можно назвать следующие:
Рис. 3. Сила тяжести и вес тела.
Что мы узнали?
Понятия «вес» и «сила тяжести» имеют как общие, так и различные черты. Общее в них то, что и то, и другое — силы, возникающие в результате гравитации. В инерциальной системе отсчета при нулевом ускорении опоры они равны и по модулю, и по направлению. Однако они всегда приложены к разным телам, не всегда равны между собой и имеют различную физическую природу.
В чем отличие силы тяжести от веса тела?
вес тела (его масса) не меняется, а сила тяжести зависит от притяжения.
Силу, с которой тело притягивается к Земле под действием поля тяготения Земли, называют силой тяжести. По закону всемирного тяготения на поверхности Земли (или вблизи этой поверхности) на тело массой m действует сила тяжести
Fт=GMm/R2 (2.28)
Из формулы (2.29) следует, что ускорение свободного падения не зависит от массы m падающего тела, т. е. для всех тел в данном месте Земли оно одинаково. Из формулы (2.29) следует, что Fт = mg. В векторном виде
Fт=mg (2.30)
Довольно часто вес тела равен действующей на него силе тяжести.
Однако эта формула верна не всегда.
Пример первый: тело погружено в жидкость или газ. Как вы знаете, в этом случае возникает выталкивающая сила. Обычно она приводит к уменьшению веса. при погружении картофеля в воду растяжение пружины динамометра уменьшается. Значит, уменьшается сила, с которой картофель тянет за конец пружины. Согласно определению, эта сила – вес картофеля.
Пример второй. Возьмем динамометр и подвесим к нему гирьку массой 102 г. В состоянии покоя ее вес равен 1 Н. И действительно, если гирька будет неподвижно висеть на крючке динамометра, то он покажет именно 1 Н. Но если же динамометр качать вверх-вниз или влево-вправо, то он покажет, что вес гири стал другим.
Итак, многочисленные опыты показывают, что вес тела равен действующей на него силе тяжести, когда тело и его опора (подвес) покоятся или движутся вместе равномерно и прямолинейно, и не действует архимедова сила. Эта фраза, как говорят в физике, описывает границы применимости формулы Р = Fтяж