물리학 ℹ️ 정의, 공식, 측정 방법, 질량과 다른 방법, 무게의 힘이 의존하는 것과 원인

무게와 질량은 영원한 혼란

개념 및 정의

질량 (문자 m으로 표시)은 물체의 물질 양을 결정하는 부피와 같은 물리적 양 중 하나입니다. 그것을 평가할 수있게하는 몇 가지 현상이 있습니다. 이론가들 사이에는 이러한 현상 중 일부가 서로 독립적 일 수 있다는 의견이 있지만 실험 중에 질량 측정 방법의 결과에서 차이가 발견되지 않았습니다.

  • 관성. 힘에 의한 가속에 대한 신체의 저항에 의해 결정됩니다.
  • 능동 및 수동 중력. 그것은 물체의 중력장 상호 작용의 힘으로 측정됩니다.
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사람은 자신의 질량이 다른 표면과 접촉하는 것을 느낍니다. ... 로켓으로 가속하는 동안 의자, 지구의 창공, 우주 비행사의 의자가 될 수 있습니다. 이 예에서 우리는 물리학 자들이 무게라고 부르고 겉보기 무게로 주관적으로 인식하는 양에 대해 이야기하고 있습니다.

다음을 제외하고 거의 모든 국내 사례에서 실제 측정 된 질량과 동일합니다.

  • 신체는지면과 관련하여 수직 구성 요소로 가속을받습니다. 예를 들어 엘리베이터 나 비행기에서.
  • 지구의 중력 외에도 다른 힘이 몸에 작용합니다-원심력, 몸의 중력 인 아르키메데스.

중력 접근

대부분의 경우 무게의 개념을 정의 할 때 (허용되는 지정은 P이고 라틴어로는 pondus로 작성 됨) 소위 중력 정의가 사용됩니다. 물리학 교과서에서 몸의 무게 공식은 중력의 결과로 물체에 작용하는 힘으로 양을 설명합니다. 수학 언어에서 이것은 P = mg이라는 표현으로 정의됩니다. 어디:

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  • m은 질량입니다.
  • g-중력 가속도.

공식은 무게가 측정되는 것을 의미합니다. 정량적으로 힘과 동일한 단위로 계산됩니다. 따라서 국제 단위계 (SI)에 따르면 P는 뉴턴 단위로 측정됩니다.

지구의 중력장은 균일하지 않으며 행성 표면에서 0.5 % 범위 내에서 변합니다. 따라서 g의 값도 불안정합니다. 일반적으로 허용되는 값을 표준이라고하며 9.80665 m / s2와 같습니다. 지구 표면의 여러 곳에서 실제 중력 가속도는 (m / s2)입니다.

Экватор
  • 적도-9.7803;
  • 시드니-9.7968;
  • 모스크바-9.8155;
  • 북극-9.8322.

1901 년에 제 3 차 도량형 총회가 설립되었습니다. 무게는 힘과 동일한 성질의 양을 의미합니다. 즉, 힘은 벡터 양이므로이를 벡터로 정의했습니다. 그럼에도 불구하고 일부 학교 물리학 교과서는 여전히 스칼라에 P를 사용합니다.

연락처 정의

또 다른 접근법은 체중이라고 불리는 힘을 이해하는 관점에서 현상을 설명합니다. 이 경우 P는 계량 절차에 의해 결정되며 물체가 지지대에 작용하는 힘을 의미합니다. 이 접근 방식은 세부 사항에 따라 다른 결과를 가정합니다.

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예를 들어, 자유 낙하하는 물체는 지지대에 거의 영향을 미치지 않지만 무중력 상태는 중력 정의에 따라 무게를 변경하지 않습니다. 결과적으로, 그러한 접근은 지구 자전의 원심력의 영향없이 표준 중력의 작용하에 정지 상태에서 조사 된 신체를 찾는 것을 요구합니다.

또한 접촉 감지는 부력 왜곡을 배제하지 않아 측정 된 물체의 무게를 줄입니다. 공기 중에서도 몸은 물에 잠긴 것과 유사한 힘의 영향을받습니다. 밀도가 낮은 물체의 경우 영향의 효과가 더욱 두드러집니다. 이것의 예는 마이너스 무게의 헬륨으로 채워진 풍선입니다. 일반적인 의미에서 모든 동작은 접촉 가중치에 왜곡 효과를가집니다. 예를 들면 다음과 같습니다.

Гравитация
  • 원심력. 지구가 자전함에 따라 지표면의 물체는 적도를 향해 더 뚜렷한 원심력의 영향을받습니다.
  • 다른 천체의 중력 영향. 태양과 달은 거리에 따라 지구 표면의 물체를 다양한 각도로 끌어 당깁니다. 이 영향은 가정 수준에서는 미미하지만 바다의 썰물과 흐름과 같은 현상에 눈에 띄게 반영됩니다.
  • 자기. 강한 자기장은 영향을받는 일부 물체를 공중에 띄울 수 있습니다.

개념의 역사

Древнегреческие философы

육체의 고유 한 속성으로서 중력과 가벼움의 개념 고대 그리스 철학자들이 언급 한 ... 플라톤은 무게를 사물이 자신의 종류를 찾는 자연스러운 경향으로 묘사했습니다. 아리스토텔레스에게 가벼움은 공기, 흙, 불, 물과 같은 기본 요소의 순서를 복원하는 속성이었습니다. 아르키메데스는 무게가 부력의 반대라고 생각했습니다. 첫 번째 접촉 정의는 Euclid에 의해 주어졌으며 양을 균형으로 측정했을 때 다른 것과 비교 한 것의 밝기로 설명했습니다.

중세 과학자들이 실제로 떨어지는 물체의 속도는 시간이 지남에 따라 증가한다는 사실을 발견했습니다. 그들은 현상 사이의 인과 관계를 보존하기 위해 무게의 개념을 변경했습니다. 이 개념은 휴식중인 신체와 중력 낙하 상태의 신체로 구분되었습니다.

이론에서 중요한 결과는 갈릴레오에 의해 달성되었습니다. 갈릴레오는 아리스토텔레스의 물리학에서 제안한 것처럼 물체의 이동 속도가 아니라 물체의 물질 양에 비례한다는 결론에 도달했습니다. 뉴턴의 만유 중력 법칙 발견은 관성과 관련된 물체의 기본 속성으로부터 무게를 근본적으로 분리하는 결과를 가져 왔습니다. 과학자는 환경 요인과 부력을 측정 조건의 왜곡으로 간주했습니다. 그러한 상황에서 그는 겉보기 무게라는 용어를 만들었습니다.

Эйнштейн

20 세기에 절대 시간과 공간에 대한 뉴턴의 개념은 아인슈타인의 연구에 의해 도전을 받았습니다. 상대성 이론 모든 관찰자를 움직이고 가속하는 다른 조건에 두십시오. 이것은 중력과 함께 본질적으로 프레임 의존적 양이 된 질량이 정확히 무엇을 의미하는지에 대한 모호성을 가져 왔습니다.

상대성 이론에 의해 생성 된 모호성은 교육 커뮤니티에서 학생들의 가중치를 정의하는 방법과이를 무엇이라고 부를지에 대해 심각한 논쟁을 불러 일으켰습니다. 선택은 그것을 지구의 중력에 의한 힘으로 이해하는 것과 무게를 측정하는 행위에서 발생하는 접촉 정의 사이에서 시작되었습니다.

질량과의 차이

물리학을 자세히 공부하지 않는 사람들에게는 질량이 무게와 어떻게 다른지 이해하는 데 혼란이 있습니다. 이에 대한 간단한 설명이 있습니다. 일반적으로 이러한 용어는 일상 생활에서 같은 의미로 사용됩니다. 일반적으로 몸이 지구 표면에 있고 움직이지 않는 경우 질량 값은 킬로그램 단위의 무게 스칼라와 같습니다. 개념 간의 차이점을 설명하는 표는 다음과 같습니다.

무게 무게
그것은 물질의 속성입니다. 항상 일정합니다. 중력의 작용에 따라 다릅니다.
재료 객체는 절대 0이 아닙니다. 특정 조건에서 0이 될 수 있습니다.
위치에 따라 변경되지 않습니다. 지구의 다른 위치에서 또는 표면 위의 높이에 따라 감소 또는 증가합니다.
스칼라입니다. 지구의 중심이나 다른 중력 중심을 가리키는 벡터입니다.
균형으로 측정 가능 스프링 밸런스로 측정.
일반적으로 그램과 킬로그램으로 측정됩니다. 힘과 무게의 단위는 1입니다.-뉴턴 (N으로 표시)

질량의 주요 특징은 고전 역학의 경우 각 신체에 대한 특정 불변량이라는 것입니다. 일반 상대성 이론은 질량이 에너지로 또는 그 반대로 전환되는 것을 설명합니다.

일반적으로 지구상에서 m과 P 사이의 수치는 엄격하게 비례합니다. 질량이 알려진 몸의 무게를 알아 내기 위해 일상적인 수준에서 물체의 무게는 일반적으로 킬로그램 단위 m 값의 약 10 배인 뉴턴 단위로 무게가 나가는 것으로 충분합니다.

측정 방법

실제로 무게는 적용 지점에서 나타나는 질량에 대한 지지체의 반응력으로 측정 할 수 있습니다. 이 힘의 발생 크기는 원하는 P 값과 동일합니다. 스프링 균형을 사용하여 결정할 수 있습니다. 스케일에서보고 된 편향을 유발하는 중력은 장소에 따라 다를 수 있으므로 값도 다를 것입니다. 표준화를 위해이 유형의 미터는 항상 9.80665 m / s2로 공장 보정 된 다음 사용될 곳에서 다시 보정됩니다.

레버 메커니즘은 질량을 측정하는 데 사용됩니다. ... 중력의 변화는 알려진 질량과 알려지지 않은 질량에 동일한 영향을 미치기 때문에 균형 방법을 사용하면 결과가 지구 어디에서나 동일 할 수 있습니다. 이 경우 가중치 계수는 질량 단위로 보정되고 레이블이 지정되므로 균형 레버를 사용하면 대상 물체에 대한 인력 효과와 표준에 대한 효과를 비교하여 질량을 찾을 수 있습니다.

Весы

큰 천체에서 멀리 떨어진 중력장이 없으면 레버의 균형이 작동하지 않지만 예를 들어 달에서는 지구와 동일한 값이 표시됩니다. 이러한 기기 중 일부는 무게 단위로 표시 될 수 있지만 표준 중력에 대해 공장에서 보정 되었기 때문에 설정된 조건에 대해 P가 표시됩니다.

이것은 빔 밸런스가 물체에 작용하는 국부적 인 중력을 측정하도록 설계되지 않았 음을 의미합니다. 정확한 무게는 질량에 해당 테이블의 로컬 중력 값을 곱하여 계산하여 결정할 수 있습니다.

다른 행성에서

Планеты

질량과는 달리 중력 가속도 값의 변화에 ​​따라 다른 곳의 체중이 달라집니다. 지구뿐만 아니라 다른 행성에서 중력의 크기는 질량뿐만 아니라 표면이 중력 중심에서 얼마나 멀리 떨어져 있는지에 달려 있습니다.

아래 표는 다른 행성 인 태양과 달의 비교 중력 가속도를 보여줍니다. 가스 거인 (목성, 토성, 천왕성 및 해왕성)의 표면은 태양에 대한 외부 구름 층 (광구)을 의미합니다. 표의 값은 원심 회전을 포함하지 않으며 극 근처에서 관찰 된 실제 중력을 반영합니다.

천체 중력이 지구를 초과하는 정도 표면 가속도 m / s2
태양 27.9 274.1
수은 0.377 3.703
금성 0.9032 8,872
지구 1 9.8226
0.1655 1,625
화성 0.3895 3.728
목성 2.64 25.93
토성 1.139 11.19
천왕성 0.917 9.01
해왕성 1.148 11.28

다른 행성에서 자신의 체중을 얻으려면 해당 열의 다중성 숫자를 곱하면됩니다. 측정이 행성의 중심에 가까울수록 값이 높아지고 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 따라서 거대한 질량으로 인한 목성의 중력이 지구보다 316 배 더 높다는 사실에도 불구하고 질량 중심에서 멀리 떨어져 있기 때문에 구름 수준의 무게는 다음과 같이 보이지 않습니다. 예상대로 인상적입니다.

Невесомость

무중력이라는 또 다른 흥미로운 효과는 공간뿐만 아니라 특징입니다. 다양한 상황과 지구상에서 관찰 할 수 있습니다. 예를 들어, 자유 낙하에서는 힘이 가해질 지지대가 없습니다. 즉, 중력과 질량의 가속도에도 불구하고 무게가 0이됩니다.

비슷한 현상이 지구 궤도에있는 국제 우주 정거장의 우주 비행사들에게도 발생합니다. 사실, 그것은 항상 주민들과 함께 행성 표면으로 떨어지기 때문에 주민들은 끊임없이 무중력 상태에 있습니다.

따라서 관찰 된 현상을 설명하고 질량과의 혼동을 피하는 주요 규칙은 다음과 같습니다. P 값은 항상 물체와 기준 표면 사이에 배치 된 접촉 무게를 사용하여 측정됩니다. 그렇기 때문에 체중계에 몸이 놓여져 떨어지면 장치를 누르지 않고 그에 따라 체중계가 0 값을 표시합니다.

독일의 천문학자인 바이엘 (Bayer)은 별의 밝기를 결정하는 시스템을 개발하여 다른 그리스 알파벳에 따라 배열했습니다. 가장 밝은 것은 "알파", "베타"등으로 시작되었습니다. 나중에 과학자들은 시스템을 개선 할 때 원리를 변경하지 않고 밝은 별 ( "alpha1", 2,3 등)을 배포했습니다. ㅇㄴㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ

текст при наведении

"alpha1" "Regulus"라는 명칭을 가진 하늘의 밝은 별

물리학에서 두께, 거리 (거리) 및 직경은 문자 d로 표시됩니다.

설계 문서에서 지정은 GOST 2.321에 따라 사용됩니다.

두께는 문자 s로 표시됩니다.

GOST에 따른 전체 또는 전체 크기는 대문자로 표시되며, 이는 전체 (전체) 두께가 문자 S로 표시되어야 함을 의미합니다.

둘레는 모든면의 길이의 합 (또는 모양의 모든 경계의 총 길이)입니다. 거의 모든 모양은 면적의 경우와 마찬가지로 둘레에 대한 공식이 다릅니다.

수학에서는 일반적으로 라틴 문자 "P"로 그림의 둘레를 지정하는 것이 일반적입니다.

예를 들어 둘레 공식은 다음과 같습니다. P = 2 * (a + b).

또한 원의 길이 (원의 경우 길이가 그림의 경계이므로) 인 원의 길이가 문자 "P"가 아니라 문자로 표시된다는 사실에 유의할 수 있습니다. "C"또는 심지어 l. 그러나 이것은 오히려 규칙의 예외이며 다른 모든 경우에는 문자 "P"로 표시됩니다.

물리학에서 속도는 신체 움직임의 양적 특성이며 문자 V로 표시됩니다. 속도는 단위 시간당 신체가 횡단하는 경로 (경로는 S로 표시)와 수치 적으로 동일합니다 ( 시간은 t)로 표시됩니다.

속도 측정 단위는 초당 미터 (m / s)입니다.

Samira Gadzhieva는 유명한 Dagestan 배우이자 가수로 1991 년 6 월 27 일 Derbent에서 태어나 현재 Makhachkala에서 거주하며 작업하고 있으며 국적별로 Lezginka입니다.

Samira Hajiyeva의 성장은 약 172cm이며 아티스트는 Instagram 및 VKontakte 소셜 네트워크에 개인 페이지를 보유하고 있습니다.

얼마나 많은 사람들이 "질량"과 "무게"라는 단어를 사용할 때 물리학의 관점에서 그들의 차이를 이해하지 못하고 같은 것을 의미한다는 것은 놀랍습니다. 한편,이 차이는 근본적이고 거대합니다 ...

무게

질량부터 시작합시다. 질량은 바디의 관성 속성을 결정합니다. 이것은 무엇을 의미 하는가? 관성은 힘의 영향을 받아 운동 상태의 변화에 ​​저항하는 신체의 능력입니다. 관성에 의해 구르는 축구 공을 막으십시오. 그리고 나서-관성에 의해 같은 속도로 구르는 자동차. 후자의 경우 자동차에 많은 문제가 있기 때문에이를 수행하는 것이 훨씬 더 어렵습니다. 그리고 우리는 차가 더 많은 무게를 가지고 있다고 말할 수 있습니다. 질량은 킬로그램 단위로 측정되며 문자로 표시됩니다. m... 체중은 항상 일정합니다.

무게

무게에 관해서는 힘입니다. 다른 힘과 마찬가지로 벡터 양 (동작 방향을 가짐)이며 뉴턴 ... 정의에 따라 무게는 신체가 지지대 또는 서스펜션에 작용하는 힘입니다.

Вес и масса – вечная путаница

체중이 70kg 인 사람이 바닥에 움직이지 않고 서 있으면 고전 역학의 관점에서 그에게 어떤 힘이 작용합니까? 두 개만. 그중 하나는 수직으로 아래쪽으로 향하는 중력입니다. 이것은 지구가 사람을 끌어 당기는 힘이며 사람의 질량의 곱과 같습니다. m자유 낙하 가속 g(지구의 경우-9.81 m / s2,이 값을 10으로 반올림합시다). 따라서이 힘은 mg = 70 * 10 = 700H. 이 힘은 종종 킬로그램 힘으로 측정됩니다. kgf ... 그 값은 1kg의 몸무게와 같습니다. 따라서 보통 사람들은 종종 무게를 킬로그램 단위로 측정하기 때문에 무게와 질량에 혼란이 자주 발생합니다.

두 번째 힘은 지지대의 반력입니다. N... 사람이 바닥을 누르면 바닥은 중력과 똑같은 힘으로 저항합니다. 이 힘은 반대 방향으로 향하고 중력과 크기가 같습니다. 총 힘은 F = mg-N = 0 .

중력과 무게가 하나이고 같은데 왜이 모든 것이됩니까? 이런 종류의 것은 없습니다. 이것들은 완전히 다른 것입니다.이 예에서는 일치합니다. 이륙하는 로켓을 타고있는 우주 비행사를 생각해보십시오. 또한 중력과 지지대의 반력의 영향을 받지만 여기에 로켓과 함께 우주 비행사를 위쪽으로 밀어 올리는 힘이 추가됩니다. 이 경우 지지대의 반력은 N중력을 초과 할 것이다 mg , 그리고 우주 비행사의 무게가 증가 할 것이고, 그는 중력과 우주 비행사의 질량이 변하지 않았지만 과부하를 경험하게 될 것입니다.

Вес и масса – вечная путаница

사실, 무게는 물리학 자들에게 중요하지 않은 용어입니다. 물리학의 관점에서 단순히 힘이라고 부르는 것이 더 정확하며 "무게"라는 단어는 언어 적 전통에 대한 찬사 일뿐입니다.

지상 조건에서 사람들은 일반적으로 무게와 질량을 동일시하며 모든 저울의 저울은 지구의 중력에 맞게 보정됩니다. 그러나 무게와 질량의 상호 작용은 지구 이외의 조건에서 관찰하는 것은 매우 흥미 롭습니다. 따라서 달에서 중력은 지구보다 각각 6 배 적고 우주 비행사의 무게도 6 배 적습니다. 이 경우 질량은 변경되지 않습니다. 달의 판에 못을 박 으려고하면 망치의 무게가 6 배 가량 줄어 듭니다. 그러나 머리를 치면 망치의 질량이 변하지 않았기 때문에 지구와 같은 힘으로 못에 작용합니다.

결론. 질량은 어떤 신체와도 분리 할 수없는 속성입니다. 스포츠 핵심 질량 7kg은 지구에 던지기 어렵지만 무중력 상태에서 던지기는 어렵습니다. 무게 0이됩니다.

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