Дене салмағы физикада ℹ️ анықтамасы, формуласы, ол қалай өлшенеді, массадан қалай ерекшеленеді, салмақ күші неге байланысты және оны не тудырады

Салмақ пен масса - бұл мәңгілік шатастық

Тұжырымдама және анықтамалар

Масса (m әрпімен белгіленеді) - зат сияқты зат мөлшерін анықтайтын көлем сияқты физикалық шамалардың бірі. Оны бағалауға мүмкіндік беретін бірнеше құбылыстар бар. Теоретиктер арасында бұл құбылыстардың кейбіреулері бір-біріне тәуелсіз болуы мүмкін деген пікір бар, бірақ эксперименттер барысында нәтижелерде жаппай өлшеу әдісінен ешқандай айырмашылықтар табылған жоқ:

  • Инерциялық. Ол дененің күшпен үдеуге төзімділігімен анықталады.
  • Белсенді және пассивті тартылыс күші. Ол заттардың гравитациялық өрістерінің өзара әсерлесу күшімен өлшенеді.
Картинка

Адам өзінің массасын басқа бетпен байланыста сезінеді ... Бұл зымыранмен жылдамдату кезінде орындық, ғарышкер, ғарышкер орындығы болуы мүмкін. Бұл мысалдарда физиктер салмақ деп атайтын және субъективті түрде айқын салмақ ретінде қабылданатын шама туралы айтылады.

Ол ішкі жағдайлардың барлығында нақты өлшенген массаға тең, келесі жағдайларды қоспағанда:

  • Дене жерге қатысты тік компонентпен үдеу алады. Мысалы, лифтте немесе ұшақта.
  • Денеге Жердің тартылыс күшінен басқа басқа күштер де әсер етеді - денеден центрифугалық, гравитациялық, Архимед.

Гравитациялық тәсіл

Көп жағдайда салмақ ұғымын анықтаған кезде (қабылданған белгі P, латынша пондус деп жазылады) гравитациялық анықтама деп аталады. Физика оқулықтарында дене салмағының формуласы шаманы ауырлық күші нәтижесінде затқа әсер ететін күш ретінде сипаттайды. Математика тілінде бұл P = mg өрнегімен анықталады қайда:

Картинка 1
  • m - масса;
  • g - гравитациялық үдеу.

Формула салмақтың немен өлшенетінін білдіреді: сандық түрде ол күшпен бірдей бірлікте есептеледі. Сондықтан Халықаралық бірліктер жүйесі (SI) бойынша Р Ньютонмен өлшенеді.

Жердің тартылыс өрісі біркелкі емес және планета бетінде 0,5% шегінде өзгереді. Тиісінше, g мәні де тұрақты емес. Жалпы қабылданған мән стандартты деп аталады және 9,80665 м / с2-ге тең. Жер бетіндегі әр түрлі жерлерде нақты құлау үдеуі (м / с2):

Экватор
  • экватор - 9,7803;
  • Сидней - 9,7968;
  • Мәскеу - 9.8155;
  • Солтүстік полюс - 9.8322.

1901 жылы салмақтар мен өлшемдер бойынша үшінші жалпы конференция құрылды: салмақ күш сияқты сипаттағы шаманы білдіреді, яғни оны вектор деп анықтады, өйткені күш векторлық шама болып табылады. Соған қарамастан, кейбір мектеп физикасы оқулықтары скалярлық мәнге ие болады.

Байланыс анықтамасы

Тағы бір тәсіл құбылысты қандай күш дене салмағы деп аталатынын түсіну тұрғысынан сипаттайды. Бұл жағдайда P өлшеу процедурасымен анықталады және зат тірекке әсер ететін күшті білдіреді. Бұл тәсіл егжей-тегжейлі болуына байланысты әр түрлі нәтиже береді.

Картинка 2

Мысалы, еркін құлдырау кезіндегі нысан тірекке аз әсер етеді, алайда нөлдік ауырлықта болу гравитациялық анықтамаға сәйкес оның салмағын өзгертпейді. Демек, мұндай тәсіл зерттелген денені тыныштықта, Жердің айналу центрден тепкіш күшінің әсерінсіз қалыпты гравитация әсерінен табуды талап етеді.

Сонымен қатар, жанасуды анықтау объектінің өлшенген салмағын төмендететін көтеру күшінің бұрмалануын жоққа шығармайды. Ауада денелерге суға батырылғанға ұқсас күш әсер етеді. Тығыздығы төмен объектілер үшін әсер ету әсері көбірек байқалады. Бұған теріс салмақтағы гелиймен толтырылған аэростат мысал бола алады. Жалпы мағынада кез-келген іс-әрекет жанасу салмағына әсер етеді, мысалы:

Гравитация
  • Ортадан тепкіш күш. Жер айналған кезде бетіндегі заттар экваторға қарай айқын центрифугалық күштерге ұшырайды.
  • Басқа астрономиялық денелердің гравитациялық әсері. Күн мен ай арақашықтыққа байланысты жер бетіндегі заттарды әртүрлі дәрежеде тартады. Бұл ықпал үй шаруашылығында шамалы, бірақ теңіздің құлдырауы мен ағуы сияқты құбылыстарда айқын көрінеді.
  • Магнетизм. Күшті магнит өрістері зардап шеккен кейбір объектілердің қозғалуын тудыруы мүмкін.

Тұжырымдаманың Тарихы

Древнегреческие философы

Ауырлық пен жеңілдік ұғымдары физикалық денелердің тән қасиеттері ретінде ежелгі грек философтары айтқан ... Платон салмақты объектілердің өз түрін табуға деген табиғи тенденциясы деп сипаттады. Аристотель үшін жеңілдік негізгі элементтердің: ауа, жер, от және судың реттілігін қалпына келтіру қасиеті болды. Архимед салмақты көтергіштікке қарама-қарсы деп санады. Алғашқы байланыс анықтамасын Евклид берді, ол мөлшерді тепе-теңдікпен өлшенетін бір заттың екінші затпен салыстырғанда жеңілдігі ретінде сипаттайды.

Ортағасырлық ғалымдар іс жүзінде құлаған заттың жылдамдығы уақыт өткен сайын арта түскенін анықтаған кезде. Олар құбылыстар арасындағы себептік байланысты сақтау үшін салмақ ұғымын өзгертті. Тұжырымдама тыныштықтағы және гравитациялық құлдырайтын денелер үшін бөлінді.

Теориядағы маңызды нәтижелерге Галилей қол жеткізді, ол Аристотель физикасы ұсынған мөлшер оның қозғалу жылдамдығына емес, заттың зат мөлшеріне пропорционалды деген тұжырымға келді. Ньютонның бүкіләлемдік тартылыс заңын ашуы инерциямен байланысты объектілердің негізгі қасиетінен салмақты түбегейлі бөлуге алып келді. Ғалым қоршаған орта факторлары мен көтергіштікті өлшеу шарттарының бұрмалануы деп санады. Осындай жағдайларға байланысты ол айқын салмақ терминін енгізді.

Эйнштейн

20 ғасырда Ньютондық абсолютті уақыт пен кеңістік тұжырымдамаларына Эйнштейннің еңбектері қарсы болды. Салыстырмалылық теориясы барлық бақылаушыларды қозғалатын және үдейтін жағдайларға қойыңыз. Бұл гравитациялық күшпен бірге рамкаға тәуелді шамаға айналған массаның нақты нені білдіретіні туралы екіұштылыққа әкелді.

Салыстырмалылықтан туындаған түсініксіз жағдайлар мұғалімдер қауымдастығында оқушыларға салмақты қалай анықтау керектігі және оларды не деп атауға болатындығы туралы байсалды пікірталастарға алып келді. Таңдау оны Жердің ауырлық күшінен туындайтын күш ретінде түсіну мен өлшеу актісінен туындайтын жанасу анықтамасының арасында басталды.

Массаға қатысты айырмашылықтар

Массаның салмақтан қалай ерекшеленетінін түсінудегі шатасулар физиканы егжей-тегжейлі зерттемейтін адамдарға тән. Мұның қарапайым түсіндірмесі бар - ереже бойынша, бұл терминдер күнделікті өмірде ауыспалы мағынада қолданылады. Жалпы жағдайда, егер дене жер бетінде болса және қозғалыссыз болса, масса мәні килограмдағы салмақтың скалярына тең болады. Ұғымдар арасындағы айырмашылықты анықтайтын кесте келесідей:

Салмақ Салмақ
Бұл заттың қасиеті. Әрқашан тұрақты. Ауырлық күшінің әсеріне байланысты.
Материалдық объект ешқашан нөлге тең болмайды. Белгілі бір жағдайларда нөлге тең болуы мүмкін.
Орналасқан жеріне байланысты өзгермейді. Жердің әр түрлі жерлерінде немесе оның бетіндегі биіктікке байланысты азаяды немесе көбейеді.
Бұл скаляр. Жердің центріне немесе басқа гравитациялық орталыққа бағытталған вектор.
Баланспен өлшеуге болады Көктемдік баланспен өлшенген.
Әдетте граммен және килограммен өлшенеді. Күш пен салмақтың бірлігі - Ньютон (N деп белгіленеді)

Массаның негізгі айырықша қасиеті - бұл классикалық динамика үшін әр денеге тән инвариантты шама. Жалпы салыстырмалылық массаның энергияға өтуін және керісінше сипаттайды.

Әдетте, жердегі m мен P арасындағы сандық мән қатаң пропорционалды. Күнделікті деңгейде, белгілі массасы бар дененің салмағын білу үшін, заттардың әдетте тримондарда өлшенетіні m-дің килограммнан 10 есе асатындығын есте ұстау жеткілікті.

Өлшеу әдістері

Шын мәнінде, салмақты қолдану нүктесінде пайда болатын тіректің массаға реакция күші ретінде өлшеуге болады. Бұл күштің пайда болу шамасы қажетті P мәніне тең, оны серіппелік тепе-теңдікті қолдану арқылы анықтауға болады. Шкаладағы есепті ауытқуды тудыратын ауырлық күші әр жерде әр түрлі болуы мүмкін болғандықтан, мәндер де әр түрлі болады. Стандарттау үшін есептегіштің бұл түрі әрдайым зауытта 9,80665 м / с2 дейін калибрленеді, содан кейін ол қолданылатын жерде қайта калибрленеді.

Массивті өлшеу үшін рычагты механизм қолданылады. ... Ауырлық күшінің кез-келген өзгерісі белгілі және белгісіз массаларға бірдей әсер ететін болғандықтан, тепе-теңдік әдісі нәтиженің Жердің кез-келген жерінде бірдей болуына мүмкіндік береді. Бұл кезде салмақ өлшейтін факторлар калибрленіп, масса бірлігінде таңбаланған, сондықтан теңдестіру рычагы мақсатты объектіге тарту әсерін эталонға әсерімен салыстыру арқылы массаны табуға мүмкіндік береді.

Весы

Ірі астрономиялық денелерден алыс гравитациялық өріс болмаған жағдайда рычагтың тепе-теңдігі жұмыс істемейді, бірақ, мысалы, Айда ол Жердегідей мәндерді көрсетеді. Осы аспаптардың кейбіреулері салмақ өлшем бірлігінде таңбалануы мүмкін, бірақ олар зауытта стандартты ауырлық күші үшін калибрленгендіктен, олар қойылған шарттар үшін P мәнін көрсетеді.

Бұл сәуле тепе-теңдігі затқа әсер ететін жергілікті ауырлық күшін өлшеуге арналмағанын білдіреді. Нақты салмақты тиісті кестелерден массаны жергілікті ауырлық күшіне көбейту арқылы есептеу арқылы анықтауға болады.

Басқа планеталарда

Планеты

Дене массасы массадан айырмашылығы, гравитациялық үдеу мәнінің өзгеруіне байланысты әр түрлі жерлерде өзгеріп отырады. Ауырлық күшінің басқа планеталардағы, сондай-ақ Жердегі шамасы олардың массасына ғана емес, сонымен қатар жердің ауырлық күшінің центрінен қаншалықты алыс екендігіне байланысты.

Төмендегі кестеде басқа планеталардағы, Күн мен Айдағы салыстырмалы гравитациялық үдеулер көрсетілген. Газ алыптары үшін бет (Юпитер, Сатурн, Уран және Нептун) олардың сыртқы бұлт қабаттарын, Күн үшін - фотосфераны білдіреді. Кестедегі мәндер центрифугалық айналуды қамтымайды және полюстердің жанында байқалған нақты ауырлық күшін көрсетеді.

Астрономиялық объект Ауырлық күші Жерден қаншалықты асып түседі Беттік үдеу м / с2
Күн 27.9 274.1
Меркурий 0.377 3.703
Венера 0.9032 8 872
Жер шары 1 9.8226
Ай 0.1655 1,625
Марс 0.3895 3.728
Юпитер 2.64 25.93
Сатурн 1.139 11.19
Уран 0.917 9.01
Нептун 1.148 11.28

Өз салмағыңызды басқа планетада алу үшін оны тек тиісті бағаннан еселік санына көбейту керек. Планетаның ортасына жақынырақ өлшеу жүргізілсе, мән соғұрлым жоғары болады және керісінше. Сондықтан, Юпитердің тартылыс күші өзінің үлкен массасына байланысты Жерге қарағанда 316 есе артық болғанымен, бұлттар деңгейіндегі салмақ олардың масса центрінен үлкен қашықтықта болуына байланысты көрінбейді. күткендей әсерлі.

Невесомость

Салмақсыздық деп аталатын тағы бір қызықты әсер тек кеңістікке ғана тән емес. Оны әртүрлі жағдайларда және Жерде байқауға болады. Мысалы, еркін құлдырау кезінде күш қолданылатын тірек болмайды, демек, ауырлық пен массаның үдеуі болғанымен, салмақ нөлге тең болады.

Ұқсас құбылыс Жер орбитасындағы Халықаралық ғарыш станциясының ғарышкерлерінде де болады. Шындығында, ол әрдайым өз тұрғындарымен бірге планетаның бетіне түседі, сондықтан оның тұрғындары үнемі салмақсыздық күйінде болады.

Сонымен, бақыланатын құбылыстарды түсіндіретін және массаның шатасуын болдырмайтын негізгі ереже келесідей: P мәні әрқашан объект пен эталондық бет арасында орналастырылған байланыс салмақтарын қолдану арқылы өлшенеді. Міне, сондықтан таразыға қойылған және олармен бірге құлаған дене құрылғыны баспайды, ал шкаласы сәйкесінше нөлдік мәнді көрсетеді.

Байер тегі бар неміс астрономы болды.Ол жұлдыздардың жарықтығын анықтайтын жүйені жасап, оларды басқа грек алфавитіне сәйкес орналастырды.Ең жарқын «альфа» әрпінен басталды, содан кейін «бета» және т.б. Кейінірек ғалымдар оның жүйесін нақтылау кезінде принципті өзгертпеді, олар жай жарық жұлдыздарды таратты: «альфа1», 2,3 және т.б.

текст при наведении

«альфа1» «регулус» белгісімен аспанның жарқын жұлдызы

Физикада қалыңдықты, сондай-ақ қашықтықты (қашықтықты) және диаметрді d әрпімен белгілейді.

Жобалық құжаттамада белгілер ГОСТ 2.321 сәйкес қолданылады.

Қалыңдығы s әрпімен көрсетілген.

ГОСТ бойынша жалпы немесе жалпы өлшем бас әріппен көрсетіледі, яғни жалпы (жалпы) қалыңдығы S әрпімен көрсетілуі керек.

Периметр - бұл барлық жақтардың ұзындықтарының қосындысы (немесе кескіннің барлық шекараларының жалпы ұзындығы). Аудандағы жағдай сияқты периметрдің әр формасы әр түрлі формулаларға ие.

Математикада, ереже бойынша, фигураның периметрін латынның «Р» әрпімен белгілеу әдетке айналған.

Мысалы, периметр формуласы келесідей: P = 2 * (a + b).

Сонымен қатар, оның периметрі болатын шеңбердің ұзындығы (егер шеңбер жағдайында оның ұзындығы фигураның шекарасы болса) «Р» әрпімен емес, әрпімен белгіленетінін де атап өтуге болады. «C» немесе тіпті l. Бірақ бұл ережеден ерекше жағдай, қалған барлық жағдайларда ол «P» әрпімен көрсетіледі.

Физикадағы жылдамдық дегеніміз - дене қозғалысының сандық сипаттамасы, оны V әрпімен белгілейді, жылдамдық сан жағынан жолға тең (жол S арқылы белгіленеді) дене уақыт бірлігінде өткен ( уақыт t) арқылы белгіленеді.

Жылдамдықтың өлшем бірлігі - секундына метр (м / с).

Самира Гаджиева - әйгілі дағыстандық актриса және әнші, 1991 жылы 27 маусымда Дербентте дүниеге келген, қазір Махачкалада тұрады және жұмыс істейді, ұлты лезгинка.

Самира Гаджиеваның өсуі шамамен 172 сантиметрді құрайды, суретшінің Instagram және ВКонтакте әлеуметтік желілерінде жеке парақтары бар.

«Масса» және «салмақ» сөздерін қолданғанда, олардың физика тұрғысынан өзгешеліктерін түсінбейтін және бір мағынаны білдіретіндердің саны таңқаларлық. Сонымен, бұл айырмашылық іргелі және орасан зор ...

Салмақ

Массадан бастайық. Масса дененің инерциялық қасиеттерін анықтайды. Бұл нені білдіреді? Инерция - дененің күш әсерінен қозғалыс күйінің өзгеруіне қарсы тұру қабілеті. Инерция бойынша домалап тұрған допты тоқтатуға тырысыңыз. Содан кейін - инерциямен бірдей жылдамдықта айналатын автомобиль. Екінші жағдайда, мұны жасау әлдеқайда қиын, өйткені автомобильде көп мәселе бар. Автокөліктің салмағы көп деп айтуға болады. Массасы килограммен өлшенеді және әріппен белгіленеді m... Дене салмағы әрқашан тұрақты.

Салмақ

Салмақ туралы айтатын болсақ, бұл күш. Кез-келген басқа күш сияқты, бұл векторлық шама (әрекет ету бағыты бар) және ол өлшенеді Ньютондар ... Анықтама бойынша салмақ дегеніміз дененің тірекке немесе ілініске әсер ететін күші:

Вес и масса – вечная путаница

Егер салмағы 70 кг адам еденде қимылсыз тұрса, оған классикалық механика тұрғысынан қандай күштер әсер етеді? Тек екеуі. Олардың бірі - тігінен төмен бағытталған ауырлық күші. Бұл Жер адамды өзіне тартатын күш және ол адамның массасының көбейтіндісіне тең mауырлық күшінің үдеуі туралы g(Жер үшін - 9,81 м / с2, осы мәнді 10-ға дейін дөңгелектейік). Сонымен, бұл күш тең ​​болады мг = 70 * 10 = 700H. Көбінесе бұл күш килограмм күшімен өлшенеді, кгс ... Оның мәні салмағы 1 кг дене салмағына тең, сондықтан қарапайым адамдар салмақты көбінесе килограммен өлшейді, сондықтан салмақ пен массаға байланысты шатасулар жиі туындайды.

Екінші күш - тіректің реакциялық күші N... Адам еденді басады, ал еден оған қарсы тұрады - ауырлық күшімен бірдей күшпен. Бұл күш қарама-қарсы бағытта бағытталған және оның күші ауырлық күшіне тең. Жалпы күш тең F = mg-N = 0 .

Сіз сұрақ қоюыңыз мүмкін - егер салмақ пен салмақ бірдей болса, мұның бәрі неге қажет? Мұндай түрдегі ештеңе жоқ, бұл мүлдем басқа заттар, олар тек осы мысалда сәйкес келеді. Зымыранмен ұшқан ғарышкерді алайық. Оған ауырлық күші мен тіректің реакциялық күші де әсер етеді, бірақ бұған қосымша астронавтты зымыранмен бірге жоғары қарай итеретін күш қосылады. Бұл жағдайда тіректің реакциялық күші Nауырлық күшінен асып түседі мг және ғарышкердің салмағы артады, ауырлық күші мен ғарышкердің массасы өзгермегенімен, оған шамадан тыс жүктеме түседі.

Вес и масса – вечная путаница

Шындығында, салмақ физиктер үшін маңызды емес термин. Физика тұрғысынан оны жай күш деп атау дұрысырақ, ал «салмақ» сөзі лингвистикалық дәстүрге деген құрмет.

Құрлық жағдайында адамдар әдетте салмақ пен массаны теңестіреді және барлық таразылар үшін шкала жердегі ауырлық күші үшін калибрленген. Алайда салмақ пен массаның өзара әрекеттесуі Жерден басқа жағдайларда байқау өте қызықты. Сонымен, Айда ауырлық күші Жерге қарағанда 6 есе аз, сәйкесінше астронавттың салмағы да 6 есе аз болады. Бұл жағдайда оның массасы өзгеріссіз қалады. Егер біз тырнақты Айдағы тақтаға ұрғымыз келсе, балғадан 6 есе аз салмақ түседі. Бірақ басты ұрған кезде, ол тырнаққа Жердегідей күшпен әсер етеді, өйткені балғаның массасы өзгерген жоқ.

Төменгі сызық. Масса - кез-келген дененің ажырамас қасиеті. Егер спорт өзегі болса масса Жерге 7 кг лақтыру қиын, оны нөлдік гравитацияда лақтыру қиын болады, дегенмен салмағы нөлге тең болады.

Егер сізге мақала ұнаған болса, арнаға жазылыңыз, бұл туралы әлеуметтік желілерде айтыңыз, және біз бетімізді жоғалтпауға тырысамыз)

Добавить комментарий