вес и масса тела в чем различия
В чем разница между массой и весом, есть ли отличия и сравнение понятий
В обычной жизни люди путают эти понятия, считая термины взаимозаменяемыми. Однако с научной точки зрения они считаются абсолютно разными и имеют свои конкретные определения. Итак, масса и вес – в чем заключается разница между ними? По сути, весом называют силу, с которой объект воздействует на горизонтальную поверхность или вертикальный подвес. При этом масса представляет собой меру инертности объекта.
Понятие «вес»
Этот термин показывает, насколько объект считается тяжелым. Именно поэтому рассматриваемые понятия часто применяют как синонимы. Однако с технической точки зрения вес – это сила, которую массосодержащий объект оказывает на другое тело только под влиянием силы тяжести. Потому его измеряют в ньютонах.
Таким образом, это понятие применяют для оценки количества силы, которую гравитация производит на тело. Она зависит от массы. Чем выше этот параметр, тем больше гравитация. На Земле она составляет примерно 9,8 ньютона на 1 килограмм.
Если речь идет о том, что человек весит 70 килограммов, его вес будет составлять 70*9.8 = 686 ньютонов. Эту силу для удобства оценивают в килограммах.
На Луне, где сила тяжести меньше в 6 раз, чем на Земле, 70-килограммовый космонавт будет весить 112 ньютонов. На Земле это соответствует значению 11,2 килограмма.
Даже на МКС, где люди пребывают в состоянии невесомости, они обладают массой. Космонавтам все равно требуется отталкиваться от стен и перемещения. Чем больше они весят, тем больше усилий понадобится для этого.
Что такое масса
Под этим термином понимают количество материи, которое содержит объект. При этом существует некоторая двусмысленность, которая связана с определением материи. Потому такое определение провоцирует много споров. Более понятным вариантом определения считается представление с позиции инерции. При этом важно отметить, что инерцией объекта называют его способность оставаться в состоянии покоя или движения, пока внешний фактор не изменит это состояние.
Одной из отличительных особенностей понятия считается его постоянство. Этот параметр не изменяется под влиянием положения в пространстве. Если ориентироваться на закон всеобщего тяготения, два объекта притягиваются друг к другу с силой, которая пропорциональна их массам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Математическое выражение
В физике для расчета применяется такая формула:
где V – это объем тела.
Этот параметр считается скалярным, и в этом кроется его основное отличие. Вектор веса всегда приложен к подвесу или опоре и направлен строго вниз. Таким образом, этим термином называют силу. Для расчета этого показателя применяют различные формулы.
Если определение параметра осуществляется в состоянии покоя опоры, стоит использовать такой вариант:
В чем разница массы и веса
Если сравнивать понятия на Земле в состоянии покоя, их значения чаще всего будут совпадать. Если изменить положение относительно гравитации, масса тела останется той же, а вес изменится. К тому один термин отличается от второго следующими особенностями, зафиксированными в таблице:
Масса | Вес |
Считается свойством материи и остается везде одинаковой. | На показатель влияет сила тяжести. Под ее воздействием он может увеличиваться или уменьшаться. |
Не бывает нулевой. | Может быть нулевым, если на объект не влияет гравитация. |
Не изменяется в зависимости от положения объекта. | Зависит от местоположения тела. |
Представляет собой скалярную величину. Для нее характерно наличие масштабов. | Считается векторным параметром. Он обладает величиной и направлен к центральной части Земли или иному гравитационному колодцу. |
Для измерения применяются обыкновенные весы. | Чтобы определить значение, потребуется пружинный механизм. |
Для измерения используют граммы или килограммы. | Часто оценивается в единицах силы – ньютонах. |
Итоги
Рассматриваемые понятия имеют много отличий. Так, масса считается физическим показателем, который определяет количество вещества. При этом вес представляет собой силу, с которой предмет оказывает давление на опору. Для расчета рассматриваемых понятий применяют различные формулы.
Чем отличается масса от веса?
У терминов «масса» и «вес» существует несколько определений. Поэтому неудивительно, что порой бывает сложно разобраться в том, что действительно значат данные понятия и чем они отличаются между собой. Рассмотрим вес и массу с точки зрения физики.
Что такое масса?
Масса в физике – это скалярная величина. Она определяет свойства тела в ситуациях, когда его скорость существенно ниже скорости света. Массу разделяют на две разновидности:
Масса определяет, сколько вещества содержится в предмете, и выражается в килограммах. Численно она приблизительно соответствует весу тела в кгс (килограмм-сила), которое находится в состоянии покоя у земной поверхности. В обыденных ситуациях слова «вес» и «масса» часто употребляются в качестве синонимов, но это не одно и то же.
Интересный факт: часто на упаковках с продуктами можно встретить два значения массы – нетто и брутто, которые могут вызвать трудности. На самом деле здесь нет ничего сложного, поскольку масса нетто показывает, сколько весит продукт в чистом виде, а масса брутто – вместе с упаковкой.
Например, если вес космонавта на Земле составляет 80 кг, то на орбите он будет практически равен нулю, на Луне – около 15 кг, а на Юпитере – 200 кг. При этом масса во всех ситуациях остается одинаковой.
При измерении массы не принимается во внимание действие различных сил. Ее рассчитывают, когда тело находится в состоянии покоя и инертности. Примечательно, что в медицине обычно приходится иметь дело с такими понятиями, как «вес человека», хотя, по сути, речь идет о массе.
Что такое вес?
Вес, согласно определению, представляет собой силу, с которой тело действует на определенную опору. Она возникает в гравитационном поле и не дает телу упасть. Вес в физике измеряют в ньютонах (10 Н = 1 кгс). Также в научной литературе встречается другое определение веса – в качестве силы притяжения тела Землей.
Вес зависит от высоты, на которой находится тело. Его значение пропорционально ускорению свободного падения. Так как с увеличением высоты этот показатель снижается, то уменьшается и вес тела.
Интересный факт: вследствие суточного вращения Земли существует понятие широтного уменьшения веса. Так, на экваторе он приблизительно на 0,3% меньше по сравнению с полюсами.
Чем отличается масса от веса?
Главные отличия между массой и весом:
Вес в норме. Как не дать себе набрать лишний вес?
Даже сегодня, в эпоху бодипозитива и культа принципа «что естественно ― то не безобразно», 9 из 10 женщин все-таки хотят быть стройными.
Да, нас учат любить себя такими, какие мы есть, со всеми недостатками ― периодически появляющимися прыщиками, не идеальной прической, возрастными изменениями, лишними килограммами. Но как же это приятно, видеть в зеркале свою тонкую талию, плоский живот, упругие, как орех, ягодицы, стройные ножки!
…И как обидно, если всю эту красоту скрывают ненавистные лишние килограммы.
Формулы красоты
Давайте разберемся, когда же килограммы ― лишние?
Самая простая формула красоты, которая используется в России:
Однако эта формула не учитывает тип телосложения человека, от которого многое зависит. Основных типов три ― это астеники, нормостеники и гиперстеники. Определить свой тип телосложения можно используя особый показатель ― индекс Соловьева.
Индекс Соловьева ― это окружность самого узкого места запястья. У женщин-астеников этот показатель составляет 13-15 см, у нормостеников ― 15-17 см, у гиперстеников ― более 17 см.
Как же рассчитать свой ориентировочно-оптимальный вес?
Для астеников базовая формула меняется так:
Для нормостеников она остается прежней:
Для ширококостных гиперстеников формула принимает такой вид:
(Рост – 100)+10% веса = оптимальный вес.
Пример: Есть три очаровательные девушки одинакового роста ― 170 см. Ольга отличается астеничным сложением, Ирина ― нормостеник, а Анна ― гиперстеник.
Выполнив несложные математические действия по формулам, мы увидим, что ориентир-идеал для них будет таким:
Как видите, худеть до модельных параметров и ощущения, что вас качает ветром, совершенно не обязательно.
Но поддерживать свой идеальный вес ― важно, ведь это и красота, и здоровье.
Стремимся к идеалу
Чтобы похудеть до своих оптимальных параметров, любоваться стройными формами и без опаски надевать короткие открытые платья, очень важны два фактора: питание и физическая активность.
В питании важно снизить суточную калорийность пищи и ее общее количество. Это помогут сделать:
1.Ограничение животных жиров. Вместо жирных свинины, баранины или утки выбирайте диетические постные сорта ― телятину, курицу, индейку.
5. Мини-порции. Просто кладите на тарелку 2/3 или даже половину той порции, к которой вы привыкли. Но при этом выбирайте тарелки, цвета которых способны погасить аппетит ― серые или синие ― и ешьте медленно, не совмещая прием пищи ни с просмотром фильмов, ни с перелистыванием журналов, ни с чтением (такое тоже бывает).
6. Никакого насилия! Если вы направленно морите себя голодом и сидите на жесткой диете ― это едва ли поможет решить проблему лишнего веса. Хорошенько наголодавшись, рано или поздно вы спровоцируете срыв ― и тогда, поглощая все подряд в больших количествах, вы не только наберете «додиетический» вес, но, возможно, получите еще и дополнительные килограммы.
Научная электронная библиотека
Глава 12. МАССА МЫШЦ, СОЕДИНИТЕЛЬНОЙ И ЖИРОВОЙ ТКАНЕЙ У ДЕТЕЙ И ВЗРОСЛЫХ. Репина И.В., Свешников А.А.
Нежировую массу тканей тела человека и величину жировой определяют несколькими методами: денситометрией всего тела, по разведению радиоактивных изотопов, путем подсчета величины природного 40К, определением количества азота методом нейтронно-активационного анализа, подсчета экскреции креатинина в моче, измерением толщины кожной складки. Однако эти методы требуют точного знания количества воды, калия, азота в каждой части тела, что создает значительные трудности. Сложны сами исследования, дорого стоит оборудование, требуются большие затраты времени.
Используя сумму величин четырех кожных складов в различных участках тела, можно определить величину жира у женщин с ошибкой ± 3,5 % (± 2,3 кг) и ± 5 % (± 3,7 кг) – у мужчин. Однако точное измерение кожной складки требует большого навыка, без этого результаты порой вызывают определенные сомнения.
C 1985 г. начал применяться высокоэффективный метод – двухфотонная абсорбциометрия, который просто, быстро и неинвазивно дает возможность определить не только количество минеральных веществ в различных частях скелета, но и массу мягких тканей с ошибкой ± 2,5 % [245]. Данные отражают массу всех химически свободных от жира мягких тканей. Количество жировой ткани – сумма жировых элементов во всем теле.
Определение массы мышц, соединительной и жировой тканей представляется целесообразным в прогнозировании риска возникновения переломов. Результаты зарубежных исследований убедительно доказывают, что малая масса тела является предиктором низкой костной массы [295].
Повышенное содержание мышц у взрослых связывают с более крупными костями, а значительную жировую компоненту объясняют существенной выработкой периферических эстрогенов, защищающей кости от возрастной потери минералов [184].
В настоящее время в публикациях интенсивно обсуждается вопрос: влияет ли на минеральную плотность костей скелета, крупных его сегментов масса тела, а также мышц, соединительной и жировой тканей [120]. Эту литературу мы и решили внимательно проанализировать и представить результаты.
После изучении этого вопроса в педиатрии подтвердилась гипотеза о том, что у детей и подростков нежировая масса в большей степени определяет суммарное содержание минералов в скелете, чем жировая [327]. Такая зависимость была обнаружена у мальчиков и девочек [120].
При ежегодных измерениях массы костных минералов, нежировой и жировой тканей обнаружен разный прирост их массы. Наибольшим в возрасте 5 лет он был у мальчиков, а у девочек он –
в 6,5–7,5 лет. Пиковый прирост во время полового созревания у девушек был в 12 лет, у мальчиков – в 14–16 лет. В процентах количество жировой ткани, например, у девочек увеличивалось на 17 %, –
у мальчиков – на 15 % [151]. В дальнейшем после 20 лет значительных изменений мягких тканей у женщин не было обнаружено, а у мужчин – после 21–22 годов.
В группе девочек нежировая масса тела и сила мышц в наибольшей мере определяли минеральную плотность всего скелета, поясничного отдела позвоночника, проксимальной трети бедренной кости [213, 282, 342].
У девушек-подростков количество минеральных веществ в наибольшей мере зависело от массы тела [166]. Это же нашло свое подтверждение и в другой работе, но только при исключении массы жировой ткани [119].
У девушек пубертатного периода эстрадиол является важным детерминантом увеличения минералов костной ткани и ответственен за их уменьшение в позднем периоде полового созревания. Нежировая масса является параметром тела, который тесно связан с прибавлением костной массы [108].
Уровень двигательной активности и степень развития мышечной ткани являются прогностически благоприятными факторами для достижения пиковой костной массы в возрасте от 16 до 20 лет [224, 283].
В группе молодых женщин-атлеток проводили исследование и выясняли зависимость между массой тела, двигательной активностью и минеральной плотностью костей (МПК) скелета. Женщины были разделены на три группы: первая – с большой масса тела; вторая – с малой массой тела; третья – со средней массой. У атлеток из первой группы отмечались значительно большие показатели МПК, чем у атлеток из второй группы [229, 288].
Большая масса тела является прогностическим фактором высокой МПК и гарантом минимального снижения минералов в пожилом возрасте [176, 284, 288].
У пожилых женщин по сравнению с молодыми значительно больше жировой ткани, кожных складок и значительно меньше нежировой ткани, калия и воды во всем теле [178, 282].
Наступление менопаузы означало начало ускоренной потери минералов. Этот период также связан с уменьшением количества нежировой массы, увеличением жирового компонента и массы тела в целом [204, 286].
У женщин в пред- и постклимактерическом периодах существуют различия по относительному влиянию нежировой и жировой массы на МПК [119, 194, 320]. Доказано это путем проведения исследования у 360 женщин в предклиматерическом и 193 постклимактерическом периодах. Установлено, что нежировая масса тела – существенная детерминанта минерального состава в предклимактерическом периоде, в то время как жировая масса тела – существенная детерминанта МПК в постклимактерическом периоде [178]. При выяснении вопроса о влиянии массы жировой и тощей тканей на величину МПК у женщин установили, что ежегодные изменения МПК коррелировали с изменениями в жировой массе в постклимактерическом периоде [195, 282]. Однако в предклимактерический период МПК преимущественно зависела от массы мышц по сравнению с жировой тканью. Исключением были женщины, принимавшие эстроген. В этом случае количество жировой и мышечной ткани значительно не были связано с величиной МПК. Эти результаты доказали, что жировая ткань имеет большее значение в поддержании минералов кости у женщин, не принимавших эстроген, чем мышечная ткань [121, 129]. Большая МПК у тучных женщин говорит о более высоком уровне у них эстрогена, образуемого из андрогенов в крови.
Возникает вопрос: влияет ли тучность на величину МПК у женщин в периоды пред- и постменопаузы. Для этого обследовали 296 тучных женщин в период предменопаузы (первая группа), 233 тучных женщин в период постменопаузы (вторая группа) и пришли к заключению о том, что влияние тучности на величину МПК более заметно у женщин второй группы (постменопаузных), чем у женщин первой группы (предменопаузных) [147, 178, 223].
У мужчин среднего возраста детерминантой МПК являлась нежировая масса тканей [130]. Уменьшение массы тела приводило к потере массы кости. У пожилых мужчин снижение минералов связано с изменениями в соотношении тканей и уменьшенной с возрастом секрецией эндогенных анаболизирующих гормонов [130]. Авторы работы пришли к выводу, что масса тела – определяющий показатель величины минеральной плотности [131]
У 62 здоровых мужчин в возрасте 60–85 лет и у 77 здоровых женщин в возрасте 60–85 лет изучали взаимосвязь между МПК проксимальной трети бедренной кости, массой тела, количеством жировой и тощей массы. Масса тела и количество жировой ткани значительно связаны с МПК проксимальной трети бедра у обоих полов. Уменьшение массы тела и жировой ткани, отсутствие физической активности могут рассматриваться, как предрасполагающие факторы к увеличившейся с возрастом потери костной массы и развитию остеопороза у представителей как мужского, так и женского пола. Связь между малым количеством жировой ткани и сниженной МПК была особенно заметна у женщин из-за уменьшившейся скорости превращения андрогенов в эстрогены при малом количестве жировой ткани [152].
Нет сомнения, что соотношение тканей тела меняется при старении. Отмечается увеличение количества жировой ткани и как следствие этого высокая масса тела в среднем возрасте, а также снижение величин этих показателей и длины тела в пожилом возрасте [206].
Изложенные материалы свидетельствуют о том, что в настоящее время имеются лишь единичные разрозненные наблюдения о характере влияния не только массы тела, но и в отдельности мышц, соединительной, а также жировой тканей на МПК скелета. Можно высказать суждение, что у детей МПК скелета определяет масса тела. У взрослых людей решающее значение принадлежит мышцам и соединительной ткани. Мышцы, оказывая локальное давление на кость, приводят к большему накоплению минералов в соответствующем участке кости. У женщин в постменопаузе на МПК существенно влияет масса тела и жировая ткань.
Целью нашей настоящей работы было изучение влияния пола и возраста на массу мягких тканей.
Дети. В возрасте 3–4 лет различий в массе мягких тканей у девочек и мальчиков не выявлено (табл. 12.1 и 12.2). Первое существенное увеличение массы всех мягких тканей у мальчиков отмечено в 5 лет, у девочек в 6–7 лет. Второй значительный прирост массы тканей, обусловленный половым созреванием у девочек отмечен в 12 лет, у мальчиков – в 13–14 лет. Количество жировой ткани в это время у девушек возрастало на 17 %, у юношей – на 15 %.
Структура (композиция) тела в возрасте 3–20 лет
Масса мышц, соединительной и жировой тканей во всем теле у лиц женского пола в возрасте 3–20 лет ((М ± SD)
Чем отличается вес от массы?
В современной науке вес и масса — разные понятия. Вес — сила, с которой тело действует на горизонтальную опору или вертикальный подвес. Масса же — мера инертности тела.
Масса измеряется в килограммах, а вес в ньютонах. Вес — это произведение массы на ускорение свободного падения (P = mg). Значение веса (при неизменной массе тела) пропорционально ускорению свободного падения, которое зависит от высоты над земной (или другой планеты) поверхностью. А если, еще точнее, то вес — это частное определение 2-го закона Ньютона — сила равна произведению массы на ускорение (F=ma). Поэтому его и вычисляют в Ньютонах, как все силы.
Масса — вещь постоянная, а вес, строго говоря, зависит, например, от высоты, на которой тело находится. Известно, что с увеличением высоты ускорение свободного падения падает, соответственно уменьшается и вес тела, при одних и тех же условиях измерения. Масса его остается постоянной.
Например, в условиях невесомости у всех тел вес равен нулю, а масса у каждого тела своя. И если в состоянии покоя тела показания весов будут нулевыми, то при ударе по весам тел с одинаковыми скоростями воздействие будет разным.
Интересно, что в результате суточного вращения Земли существует широтное уменьшение веса: на экваторе примерно на 0,3 % меньше, чем на полюсах.
И все же строгое различение понятий веса и массы принято в основном в физике, а во многих повседневных ситуациях слово «вес» продолжает использоваться, когда фактически речь идет о «массе». Кстати видя на товаре надписи: «масса нетто» и «масса брутто» не пугайтесь, НЕТТО — чистая масса продукта, а БРУТТО — масса с упаковкой.
Строго говоря, при походе на рынок, обращаясь к продавцу, следовало бы говорить: «Взвесьте, пожалуйста, килограммчик»…» или «Дайте ка 2 ньютона докторской колбасы». Конечно, термин «вес» уже прижился, как синоним термина «масса», но это не избавляет от необходимости понимать, что это вовсе не одно и то же.