в чем разница между весом тела и силой тяжести

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.

Источник

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.

Источник

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.

Источник

В чем разница между весом тела и силой тяжести

В данном параграфе мы напомним Вам о силе тяжести, центростримительном ускорение и весе тела

На каждое тело, находящееся на планете, действует гравитация Земли. Сила, с которой Земля притягивает каждое тело, определяется по формуле

Точка приложения находится в центре тяжести тела. Сила тяжести всегда направлена вертикально вниз.

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

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

В § 5 было отмечено, что поскольку Земля не шар, а эллипсоид вращения, ее полярный радиус меньше экваториального. Из формулы F т =GMm/R 2 видно, что по этой причине сила тяжести и вызываемое ею ускорение свободного падения на полюсе больше, чем на экваторе.

Сила тяжести действует на все тела, находящиеся в поле тяготения Земли, однако не все тела падают на Землю. Это объясняется тем, что движению многих тел препятствуют другие тела, например опоры, нити подвеса и т. п. Тела, ограничивающие движение других тел, называют связями. Под действием силы тяжести связи деформируются и сила реакции деформированной связи по третьему закону Ньютона уравновешивает силу тяжести.

Из закона всемирного тяготения следует, что сила тяжести и вызываемое ею ускорение свободного падения уменьшаются при увеличении расстояния от Земли. На высоте h от поверхности Земли модуль ускорения свободного падения определяют по формуле

Установлено, что на высоте 300 км над поверхностью Земли ускорение свободного падения меньше, чем у поверхности Земли, на 1 м/с2.
Следовательно, вблизи Земли (до высот нескольких километров) сила тяжести практически не изменяется, а потому свободное падение тел вблизи Земли является движением равноускоренным.

Вес тела. Невесомость и перегрузки

Наблюдения показывают, что вес тела Р, определяемый на пружинных весах, равен действующей на тело силе тяжести F_т только в том случае, если весы с телом относительно Земли покоятся или движутся равномерно и прямолинейно; В этом случае

Если же тело движется ускоренно, то его вес зависит от значения этого ускорения и от его направления относительно направления ускорения свободного падения.

Когда тело подвешено на пружинных весах, на него действуют две силы: сила тяжести F_т=mg и сила упругости F_yп пружины. Если при этом тело движется по вертикали вверх или вниз относительно направления ускорения свободного падения, значит векторная сумма сил F_т и F_уп дает равнодействующую, вызывающую ускорение тела, т. е.

Силы F_т и F_уп направлены по одной вертикальной прямой. Поэтому если ускорение тела а направлено вниз (т.е. совпадает по направлению с ускорением свободного падения g), то по модулю

Если же ускорение тела направлено вверх (т. е. противоположно направлению ускорения свободного падения), то

Следовательно, вес тела, ускорение которого совпадает по направлению с ускорением свободного падения, меньше веса покоящегося тела, а вес тела, ускорение которого противоположно направлению ускорения свободного падения, больше веса покоящегося тела. Увеличение веса тела, вызванное его ускоренным движением, называют перегрузкой.

При свободном падении a=g. Из формулы: P=m(g-a)

следует, что в таком случае Р=0, т. е. вес отсутствует. Следовательно, если тела движутся только под действием силы тяжести (т. е. свободно падают), они находятся в состоянии невесомости. Характерным признаком этого состояния является отсутствие у свободно падающих тел деформаций и внутренних напряжений, которые вызываются у покоящихся тел силой тяжести. Причина невесомости тел заключается в том, что сила тяжести сообщает свободно падающему телу и его опоре (или подвесу) одинаковые ускорения.

Источник

uCrazy.ru

Навигация

ЛУЧШЕЕ ЗА НЕДЕЛЮ

ОПРОС

СЕЙЧАС НА САЙТЕ

КАЛЕНДАРЬ

Сегодня день рождения

Рекомендуем

В чем разница между «массой» и «весом»?

Чем больше масса, тем труднее перемещать или останавливать движение тела.

Одной из характерных оcособенностей массы объекта является то, что она постоянна, независимо от его положения в пространстве. Согласно закону всеобщего тяготения, два объекта притягиваются друг к другу с силой, пропорциональной их массам и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними. При этом сама сила гравитационного притяжения не влияет на величину массы этих объектов.

Так, например, камень массой 60 кг на Земле будет иметь массу 60 кг на Марсе, Юпитере или любом другом уголке нашей бесконечной Вселенной. Здесь мы не рассматриваем эффекты, описываемые специальной теорией относительности, когда масса изменяется при движении по релятивистским скоростям близким к скорости света. Рассмотрение этих эффектов выходит за рамки этой статьи.

Вес объекта указывает на то, насколько он тяжелый. Из-за этого вес и масса часто используются как синонимы. Однако, технически вес представляет собой силу, которую массосодержащий объект оказывает на другое тело исключительно под действием силы тяжести.

В то время как масса не зависит от силы тяжести, вес является воплощением этой силы. Поскольку вес является силой, его единицей измерения является Ньютон.

Сила тяжести, действующая на тело, находящееся на поверхности Земли равна массе тела, умноженной на ускорение свободного падения (эта величина составляет 9,8 м/с2).

Для разных небесных тел величина ускорения свободного падения различна, так как она зависит от массы самого небесного тела. Например, на Луне ускорение свободного падения составляет 1,62 м/с2, поэтому все объекты на Луне весят приблизительно в шесть раз меньше, чем на Земле.

Таким образом, астронавт массой 90 кг весит 90*9,8=882 Ньютона на Земле, и он же будет весить 90*1,62=145,8 Ньютонов на Луне. Если астронавт будет находиться на более массивном объекте, таком как Юпитер или Сатурн, то его вес будет намного больше.

Обратите внимание, что масса астронавта остается неизменной (90 кг).

Однако, весы на Луне показали бы вовсе не 90 кг. Почему?

Весы измеряют нормальную силу, создаваемую Землей, но отрегулированы таким образом, чтобы отображать на шкале в 9,8 раз меньше, таким образом на весах показывается приблизительная величина массы тела (m=F/g)

Измерение массы весовой шкалой, откалиброванной по отношению к гравитации Земли, приведет к ошибочным результатам на Луне или Марсе. Также весы становятся бесполезными в условиях свободного падения или в невесомости, поскольку при свободном падении весы падают с тем же ускорением, что и мы, при этом действие нормальной силы отсутствует и весы не производят измерения.

Источник

• ← что нужно для работы переводчиком
• приемный покой вятские поляны номер →