น้ำหนักตัวในฟิสิกส์ℹ️คำจำกัดความสูตรการวัดว่ามันแตกต่างจากมวลอย่างไรแรงของน้ำหนักขึ้นอยู่กับอะไรและสาเหตุอะไร

น้ำหนักและมวลเป็นความสับสนชั่วนิรันดร์

แนวคิดและคำจำกัดความ

มวล (แสดงด้วยตัวอักษร m) เป็นหนึ่งในปริมาณทางกายภาพเช่นปริมาตรที่กำหนดปริมาณของสสารในวัตถุ มีหลายปรากฏการณ์ที่ทำให้สามารถประเมินได้ มีความเห็นในหมู่นักทฤษฎีว่าปรากฏการณ์เหล่านี้บางอย่างอาจเป็นอิสระจากกัน แต่ในระหว่างการทดลองไม่พบความแตกต่างในผลลัพธ์จากวิธีการวัดมวล:

  • เฉื่อย. มันถูกกำหนดโดยความต้านทานของร่างกายต่อการเร่งความเร็วโดยแรง
  • แรงโน้มถ่วงที่ใช้งานและแฝง วัดได้จากแรงปฏิสัมพันธ์ของสนามโน้มถ่วงของวัตถุ
Картинка

บุคคลรู้สึกว่ามวลของพวกเขาสัมผัสกับพื้นผิวอื่น ... อาจเป็นเก้าอี้นภาเก้าอี้นักบินอวกาศขณะเร่งความเร็วในจรวด ในตัวอย่างเหล่านี้เรากำลังพูดถึงปริมาณที่นักฟิสิกส์เรียกว่าน้ำหนักและรับรู้โดยอัตวิสัยว่าเป็นน้ำหนักที่ชัดเจน

มันเท่ากับมวลที่วัดได้จริงในเกือบทุกกรณีในประเทศโดยมีข้อยกเว้นดังต่อไปนี้:

  • ร่างกายได้รับความเร่งโดยมีส่วนประกอบในแนวตั้งเมื่อเทียบกับพื้น ตัวอย่างเช่นในลิฟต์หรือเครื่องบิน
  • นอกเหนือจากแรงโน้มถ่วงของโลกแล้วกองกำลังอื่น ๆ ยังกระทำต่อร่างกาย - แรงเหวี่ยงแรงโน้มถ่วงของอีกสิ่งหนึ่งจากร่างกายอาร์คิมีดีน

แนวทางความโน้มถ่วง

ในกรณีส่วนใหญ่เมื่อกำหนดแนวคิดเรื่องน้ำหนัก (การกำหนดที่ยอมรับคือ P ในภาษาละตินจะเขียนว่า pondus) จะใช้คำจำกัดความโน้มถ่วงที่เรียกว่า ในตำราฟิสิกส์สูตรน้ำหนักตัวจะอธิบายถึงปริมาณของแรงที่กระทำต่อวัตถุอันเป็นผลมาจากแรงโน้มถ่วง ในภาษาคณิตศาสตร์สิ่งนี้กำหนดโดยนิพจน์ P = mg ที่ไหน:

Картинка 1
  • m คือมวล
  • g - ความเร่งโน้มถ่วง

สูตรนี้แสดงถึงสิ่งที่วัดน้ำหนักได้: ในเชิงปริมาณจะคำนวณในหน่วยเดียวกับแรง ดังนั้นตามระบบหน่วยสากล (SI) P จะวัดเป็นนิวตัน

สนามโน้มถ่วงของโลกไม่สม่ำเสมอและแตกต่างกันไปภายใน 0.5% เหนือพื้นผิวดาวเคราะห์ ดังนั้นค่าของ g จึงไม่คงที่เช่นกัน ค่าที่ยอมรับโดยทั่วไปเรียกว่ามาตรฐานและเท่ากับ 9.80665 ม. / วินาที 2 ในสถานที่ต่างๆบนพื้นผิวโลกความเร่งในการตกฟรีที่แท้จริงคือ (m / s2):

Экватор
  • เส้นศูนย์สูตร - 9.7803;
  • ซิดนีย์ - 9.7968;
  • มอสโก - 9.8155;
  • ขั้วโลกเหนือ - 9.8322

ในปีพ. ศ. 2444 การประชุมใหญ่สามัญครั้งที่สามเกี่ยวกับน้ำหนักและการวัดได้กำหนดขึ้น: น้ำหนักหมายถึงปริมาณที่มีลักษณะเดียวกับแรงกล่าวคือกำหนดให้เป็นเวกเตอร์เนื่องจากแรงเป็นปริมาณเวกเตอร์ อย่างไรก็ตามตำราฟิสิกส์ของโรงเรียนบางเล่มยังคงใช้ P เป็นสเกลาร์

นิยามการติดต่อ

อีกแนวทางหนึ่งอธิบายปรากฏการณ์จากมุมมองของการทำความเข้าใจว่าแรงใดเรียกว่าน้ำหนักตัว ในกรณีนี้ P ถูกกำหนดโดยขั้นตอนการชั่งน้ำหนักและหมายถึงแรงที่วัตถุกระทำกับส่วนรองรับ วิธีนี้ถือว่าผลลัพธ์ที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับรายละเอียด

Картинка 2

ตัวอย่างเช่นวัตถุในการตกอย่างอิสระมีผลเพียงเล็กน้อยต่อการรองรับอย่างไรก็ตามการอยู่ในแรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์จะไม่ทำให้น้ำหนักของมันเปลี่ยนไปตามนิยามความโน้มถ่วง ดังนั้นวิธีการดังกล่าวจำเป็นต้องค้นหาร่างกายที่ถูกตรวจสอบในขณะพักภายใต้การกระทำของแรงโน้มถ่วงมาตรฐานโดยไม่ได้รับอิทธิพลจากแรงเหวี่ยงของการหมุนของโลก

นอกจากนี้การตรวจจับการสัมผัสไม่รวมถึงการบิดเบือนการลอยตัวซึ่งจะช่วยลดน้ำหนักที่วัดได้ของวัตถุ ในอากาศร่างกายยังได้รับผลกระทบจากแรงที่คล้ายกับที่มีอิทธิพลต่อผู้ที่จมอยู่ในน้ำ สำหรับวัตถุที่มีความหนาแน่นต่ำผลของอิทธิพลจะเห็นได้ชัดเจนมากขึ้น ตัวอย่างนี้คือบอลลูนที่เติมฮีเลียมน้ำหนักติดลบ โดยทั่วไปแล้วการกระทำใด ๆ มีผลต่อน้ำหนักหน้าสัมผัสที่บิดเบือนตัวอย่างเช่น

Гравитация
  • แรงเหวี่ยง. ในขณะที่โลกหมุนวัตถุบนพื้นผิวจะได้รับแรงเหวี่ยงที่เด่นชัดมากขึ้นไปยังเส้นศูนย์สูตร
  • อิทธิพลความโน้มถ่วงของวัตถุทางดาราศาสตร์อื่น ๆ ดวงอาทิตย์และดวงจันทร์ดึงดูดวัตถุบนพื้นผิวโลกในองศาที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับระยะทาง อิทธิพลนี้ไม่มีนัยสำคัญในระดับครัวเรือน แต่สะท้อนให้เห็นอย่างชัดเจนในปรากฏการณ์เช่นการลดลงและการไหลของน้ำทะเล
  • แม่เหล็ก สนามแม่เหล็กแรงสูงอาจทำให้วัตถุบางอย่างลอยได้

ความเป็นมาของแนวคิด

Древнегреческие философы

แนวคิดเรื่องแรงโน้มถ่วงและความเบาเป็นคุณสมบัติโดยธรรมชาติของร่างกาย กล่าวถึงโดยนักปรัชญากรีกโบราณ ... เพลโตอธิบายว่าน้ำหนักเป็นแนวโน้มตามธรรมชาติของวัตถุในการค้นหาชนิดของมันเอง สำหรับอริสโตเติลความสว่างเป็นคุณสมบัติในการฟื้นฟูลำดับขององค์ประกอบพื้นฐาน: อากาศดินไฟและน้ำ อาร์คิมิดีสมองว่าน้ำหนักเป็นสิ่งที่ตรงกันข้ามกับการลอยตัว Euclid นิยามการสัมผัสครั้งแรกโดยอธิบายถึงปริมาณเป็นความเบาของสิ่งหนึ่งเมื่อเทียบกับอีกสิ่งหนึ่งโดยวัดจากความสมดุล

เมื่อนักวิทยาศาสตร์ในยุคกลางพบว่าในทางปฏิบัติความเร็วของวัตถุที่ตกลงมาจะเพิ่มขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป พวกเขาเปลี่ยนแนวคิดเรื่องน้ำหนักเพื่อรักษาความสัมพันธ์เชิงสาเหตุระหว่างปรากฏการณ์ แนวคิดนี้ถูกแบ่งออกสำหรับร่างกายที่พักผ่อนและผู้ที่ตกอยู่ในแรงโน้มถ่วง

ผลลัพธ์ที่สำคัญในทางทฤษฎีเกิดขึ้นโดยกาลิเลโอซึ่งสรุปได้ว่าปริมาณนั้นเป็นสัดส่วนกับปริมาณของสสารในวัตถุไม่ใช่กับความเร็วของการเคลื่อนที่ตามที่ฟิสิกส์ของอริสโตเติลแนะนำ การค้นพบกฎแห่งความโน้มถ่วงสากลของนิวตันนำไปสู่การแยกน้ำหนักพื้นฐานออกจากคุณสมบัติพื้นฐานของวัตถุที่เกี่ยวข้องกับความเฉื่อย นักวิทยาศาสตร์ถือว่าปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมและการลอยตัวเป็นการบิดเบือนเงื่อนไขการวัด สำหรับสถานการณ์เช่นนี้เขาตั้งคำว่าน้ำหนักที่ชัดเจน

Эйнштейн

ในศตวรรษที่ 20 แนวคิดของนิวตันเกี่ยวกับเวลาและอวกาศสัมบูรณ์ถูกท้าทายโดยงานของไอน์สไตน์ ทฤษฎีสัมพัทธภาพ ทำให้ผู้สังเกตการณ์ทั้งหมดเคลื่อนที่และเร่งความเร็วในสภาวะที่แตกต่างกัน สิ่งนี้นำไปสู่ความคลุมเครือว่ามวลหมายถึงอะไรกันแน่ซึ่งเมื่อรวมกับแรงโน้มถ่วงได้กลายเป็นปริมาณที่ขึ้นอยู่กับเฟรมเป็นหลัก

ความคลุมเครือที่เกิดจากทฤษฎีสัมพัทธภาพนำไปสู่การถกเถียงอย่างจริงจังในชุมชนการสอนเกี่ยวกับวิธีกำหนดน้ำหนักสำหรับนักเรียนและสิ่งที่ควรเรียกว่าพวกเขา ทางเลือกเริ่มอยู่ระหว่างความเข้าใจว่ามันเป็นแรงที่เกิดจากแรงโน้มถ่วงของโลกและนิยามการสัมผัสที่เกิดจากการชั่งน้ำหนัก

ความแตกต่างกับมวล

ความสับสนในการทำความเข้าใจว่ามวลแตกต่างจากน้ำหนักอย่างไรสำหรับผู้ที่ไม่ได้ศึกษาฟิสิกส์โดยละเอียด มีคำอธิบายง่ายๆสำหรับสิ่งนี้ - ตามกฎแล้วคำศัพท์เหล่านี้ใช้แทนกันได้ในชีวิตประจำวัน ในกรณีทั่วไปถ้าร่างกายอยู่บนพื้นผิวโลกและไม่มีการเคลื่อนไหวค่ามวลจะเท่ากับสเกลาร์ของน้ำหนักเป็นกิโลกรัม ตารางที่อธิบายความแตกต่างระหว่างแนวคิดมีลักษณะดังนี้:

น้ำหนัก น้ำหนัก
มันเป็นคุณสมบัติของสสาร คงที่เสมอ ขึ้นอยู่กับการกระทำของแรงโน้มถ่วง
วัตถุที่เป็นวัสดุไม่เคยเป็นศูนย์ สามารถเป็นศูนย์ได้ภายใต้เงื่อนไขบางประการ
ไม่เปลี่ยนแปลงขึ้นอยู่กับสถานที่ ลดลงหรือเพิ่มขึ้นในที่ต่างๆของโลกหรือขึ้นอยู่กับความสูงเหนือพื้นผิวของมัน
มันเป็นสเกลาร์ เวกเตอร์ที่ชี้ไปที่ใจกลางโลกหรือศูนย์กลางความโน้มถ่วงอื่น
สามารถวัดได้ด้วยเครื่องชั่ง วัดด้วยสปริงบาลานซ์
โดยทั่วไปจะวัดเป็นกรัมและกิโลกรัม หน่วยแรงและน้ำหนักเท่ากับหนึ่ง - นิวตัน (แสดงเป็น N)

คุณสมบัติที่แตกต่างหลักของมวลคือสำหรับพลวัตคลาสสิกนั้นเป็นปริมาณที่ไม่แปรผันเฉพาะสำหรับแต่ละตัว ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปอธิบายการเปลี่ยนมวลเป็นพลังงานและในทางกลับกัน

โดยปกติค่าตัวเลขระหว่าง m และ P บนโลกจะเป็นสัดส่วนอย่างเคร่งครัด ในระดับชีวิตประจำวันเพื่อหาน้ำหนักของร่างกายที่มีมวลเท่าที่ทราบก็เพียงพอที่จะจำไว้ว่าวัตถุมักมีน้ำหนักเป็นนิวตันประมาณ 10 เท่าของค่า m ในหน่วยกิโลกรัม

วิธีการวัด

ในความเป็นจริงน้ำหนักสามารถวัดได้ตามแรงของปฏิกิริยาของส่วนรองรับต่อมวลโดยปรากฏ ณ จุดที่ใช้ ขนาดของการเกิดของแรงนี้มีค่าเท่ากับค่า P ที่ต้องการซึ่งสามารถกำหนดได้โดยใช้สปริงบาลานซ์ เนื่องจากแรงโน้มถ่วงที่ทำให้เกิดการโก่งตัวตามรายงานบนเครื่องชั่งอาจแตกต่างกันไปในแต่ละที่ค่าต่างๆก็จะแตกต่างกันไปด้วย สำหรับการกำหนดมาตรฐานมิเตอร์ประเภทนี้จะได้รับการปรับเทียบจากโรงงานเป็น 9.80665 m / s2 เสมอจากนั้นจึงทำการปรับเทียบใหม่ในจุดที่จะใช้

กลไกคันโยกใช้ในการวัดมวล ... เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของแรงโน้มถ่วงจะมีผลเช่นเดียวกันกับมวลที่รู้จักและไม่รู้จักวิธีการปรับสมดุลจึงทำให้ผลลัพธ์เหมือนกันทุกที่บนโลก ปัจจัยการถ่วงน้ำหนักในกรณีนี้จะได้รับการปรับเทียบและติดป้ายกำกับเป็นหน่วยมวลดังนั้นคานปรับสมดุลช่วยให้คุณสามารถหามวลได้โดยการเปรียบเทียบผลของแรงดึงดูดที่มีต่อวัตถุเป้าหมายกับผลกระทบต่อมาตรฐาน

Весы

ในกรณีที่ไม่มีสนามโน้มถ่วงที่ห่างไกลจากวัตถุทางดาราศาสตร์ขนาดใหญ่ความสมดุลของคันโยกจะไม่ทำงาน แต่ตัวอย่างเช่นบนดวงจันทร์จะแสดงค่าเช่นเดียวกับบนโลก เครื่องมือเหล่านี้บางตัวอาจระบุว่าเป็นหน่วยของน้ำหนัก แต่เนื่องจากได้รับการสอบเทียบจากโรงงานสำหรับแรงโน้มถ่วงมาตรฐานจึงแสดงค่า P ตามเงื่อนไขที่กำหนดไว้

ซึ่งหมายความว่าความสมดุลของลำแสงไม่ได้ออกแบบมาเพื่อวัดแรงโน้มถ่วงในพื้นที่ที่กระทำต่อวัตถุ น้ำหนักที่แน่นอนสามารถกำหนดได้โดยการคำนวณโดยการคูณมวลด้วยค่าแรงโน้มถ่วงท้องถิ่นจากตารางที่เกี่ยวข้อง

บนดาวเคราะห์ดวงอื่น

Планеты

ซึ่งแตกต่างจากมวลน้ำหนักตัวในสถานที่ต่างๆจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงของค่าความเร่งโน้มถ่วง ขนาดของแรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์ดวงอื่นรวมทั้งบนโลกนั้นไม่เพียงขึ้นอยู่กับมวลของพวกมันเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับว่าพื้นผิวนั้นอยู่ห่างจากจุดศูนย์ถ่วงแค่ไหนด้วย

ตารางด้านล่างแสดงความเร่งโน้มถ่วงเปรียบเทียบบนดาวเคราะห์ดวงอื่นดวงอาทิตย์และดวงจันทร์ พื้นผิวของก๊าซยักษ์ (ดาวพฤหัสบดีดาวเสาร์ดาวยูเรนัสและดาวเนปจูน) หมายถึงชั้นเมฆชั้นนอกของพวกมันสำหรับดวงอาทิตย์ - โฟโตสเฟียร์ ค่าในตารางไม่รวมการหมุนแบบแรงเหวี่ยงและสะท้อนถึงแรงโน้มถ่วงจริงที่สังเกตได้ใกล้กับเสา

วัตถุดาราศาสตร์ แรงโน้มถ่วงสูงกว่าโลกเท่าใด การเร่งพื้นผิว m / s2
ดวงอาทิตย์ 27.9 274.1
ปรอท 0.377 3.703
วีนัส 0.9032 8,872
โลก 1 9.8226
ดวงจันทร์ 0.1655 1,625
ดาวอังคาร 0.3895 3.728
ดาวพฤหัสบดี 2.64 25.93
ดาวเสาร์ 1.139 11.19
ดาวมฤตยู 0.917 9.01
ดาวเนปจูน 1.148 11.28

ในการรับน้ำหนักของคุณเองบนดาวเคราะห์ดวงอื่นคุณต้องคูณมันด้วยจำนวนคูณจากคอลัมน์ที่เกี่ยวข้อง ยิ่งทำการวัดเข้าใกล้ศูนย์กลางของดาวเคราะห์มากเท่าไหร่ค่าก็จะยิ่งสูงขึ้นและในทางกลับกัน ดังนั้นแม้ว่าแรงโน้มถ่วงของดาวพฤหัสบดีเนื่องจากมวลมหาศาลนั้นสูงกว่าโลกถึง 316 เท่า แต่น้ำหนักที่ระดับของเมฆเนื่องจากอยู่ห่างจากจุดศูนย์กลางมวลมากไม่ได้มีลักษณะเป็น น่าประทับใจอย่างที่ใคร ๆ ก็คาดไม่ถึง

Невесомость

เอฟเฟกต์ที่น่าสนใจอีกอย่างหนึ่งที่เรียกว่าการไร้น้ำหนักเป็นลักษณะเฉพาะของพื้นที่เท่านั้น สามารถสังเกตได้ภายใต้สถานการณ์ต่างๆและบนโลก ตัวอย่างเช่นในการตกอย่างอิสระไม่มีแรงสนับสนุนที่จะใช้ซึ่งหมายความว่าน้ำหนักจะเท่ากับศูนย์แม้ว่าจะมีการเร่งความเร็วของแรงโน้มถ่วงและมวลก็ตาม

ปรากฏการณ์ที่คล้ายกันนี้เกิดขึ้นกับนักบินอวกาศของสถานีอวกาศนานาชาติในวงโคจรโลก ในความเป็นจริงมันมักจะตกลงมาพร้อมกับผู้ที่อาศัยอยู่บนพื้นผิวของโลกดังนั้นผู้อยู่อาศัยจึงตกอยู่ในสภาวะไร้น้ำหนักอยู่ตลอดเวลา

ดังนั้นกฎหลักที่อธิบายปรากฏการณ์ที่สังเกตได้และหลีกเลี่ยงความสับสนกับมวลมีดังนี้: ค่าของ P จะวัดได้โดยใช้น้ำหนักสัมผัสที่วางระหว่างวัตถุและพื้นผิวอ้างอิง นั่นคือเหตุผลที่ร่างกายที่วางอยู่บนตาชั่งและตกลงไปพร้อมกับพวกเขาจะไม่กดลงบนอุปกรณ์และเครื่องชั่งจะแสดงค่าเป็นศูนย์

มีนักดาราศาสตร์ชาวเยอรมันชื่อไบเออร์เขาได้พัฒนาระบบสำหรับกำหนดความสว่างของดวงดาวและจัดเรียงให้สอดคล้องกับอักษรกรีกตัวอื่นความสว่างเริ่มต้นด้วยตัวอักษร "อัลฟา" ตามด้วย "เบต้า" เป็นต้น ต่อมานักวิทยาศาสตร์ไม่ได้เปลี่ยนหลักการในการปรับแต่งระบบของเขาพวกเขาเพียงแค่กระจายดาวสว่าง: "alpha1", 2,3 เป็นต้น

текст при наведении

ดาวสว่างบนท้องฟ้าที่มีชื่อ "alpha1" "Regulus"

ในทางฟิสิกส์ความหนาตลอดจนระยะทาง (ระยะทาง) และเส้นผ่านศูนย์กลางแสดงด้วยตัวอักษร d

ในเอกสารการออกแบบจะใช้การกำหนดตาม GOST 2.321

ความหนาแสดงด้วยตัวอักษร s

ขนาดทั้งหมดหรือโดยรวมตาม GOST แสดงด้วยตัวอักษรตัวพิมพ์ใหญ่ซึ่งหมายความว่าควรระบุความหนาทั้งหมด (โดยรวม) ด้วยตัวอักษร S

เส้นรอบวงคือผลรวมของความยาวของทุกด้าน (หรือความยาวรวมของขอบเขตทั้งหมดของรูปร่าง) เกือบทุกรูปทรงมีสูตรที่แตกต่างกันสำหรับเส้นรอบวงเช่นเดียวกับพื้นที่

ตามกฎแล้วในทางคณิตศาสตร์เป็นเรื่องปกติที่จะกำหนดขอบเขตของตัวเลขด้วยตัวอักษรละติน "P"

ตัวอย่างเช่นสูตรปริมณฑลจะมีลักษณะดังนี้: P = 2 * (a + b)

นอกจากนี้คุณยังสามารถสังเกตความจริงที่ว่าความยาวของวงกลมซึ่งเป็นเส้นรอบวง (เนื่องจากในกรณีของวงกลมความยาวของมันคือเส้นขอบของรูป) ไม่ได้แสดงด้วยตัวอักษร "P" แต่เป็นตัวอักษร "C" หรือล. แต่นี่เป็นข้อยกเว้นของกฎในกรณีอื่น ๆ ทั้งหมดจะระบุด้วยตัวอักษร "P"

ความเร็วในฟิสิกส์เป็นลักษณะเชิงปริมาณของการเคลื่อนไหวของร่างกายซึ่งแสดงด้วยตัวอักษร V ความเร็วเป็นตัวเลขเท่ากับเส้นทาง (เส้นทางแสดงด้วย S) เคลื่อนที่ตามร่างกายต่อหน่วยเวลา ( เวลาแสดงด้วย t)

หน่วยวัดความเร็วคือเมตรต่อวินาที (m / s)

Samira Gadzhieva เป็นนักแสดงและนักร้องชื่อดังชาวดาเกสถานเกิดที่เมือง Derbent เมื่อวันที่ 27 มิถุนายน พ.ศ. 2534 ปัจจุบันอาศัยและทำงานอยู่ที่เมือง Makhachkala เป็นชาว Lezginka ตามสัญชาติ

การเติบโตของ Samira Hajiyeva นั้นสูงประมาณ 172 เซนติเมตรศิลปินมีเพจส่วนตัวบนโซเชียลเน็ตเวิร์ก Instagram และ VKontakte

มันน่าทึ่งมากที่มีคนจำนวนมากเมื่อใช้คำว่า "มวล" และ "น้ำหนัก" ไม่เข้าใจความแตกต่างจากมุมมองของฟิสิกส์และหมายถึงสิ่งเดียวกัน ในขณะเดียวกันความแตกต่างนี้เป็นพื้นฐานและยิ่งใหญ่ ...

น้ำหนัก

เริ่มต้นด้วยมวล มวลกำหนดคุณสมบัติเฉื่อยของร่างกาย สิ่งนี้หมายความว่า? ความเฉื่อยคือความสามารถของร่างกายในการต้านทานการเปลี่ยนแปลงสถานะของการเคลื่อนไหวภายใต้อิทธิพลของแรง พยายามหยุดลูกฟุตบอลที่กลิ้งด้วยแรงเฉื่อย จากนั้น - รถที่หมุนด้วยความเร็วเท่ากันโดยความเฉื่อย ในกรณีหลังนี้ยากกว่ามากที่จะทำเช่นนี้เพราะรถมีเรื่องมาก และเราสามารถพูดได้ว่ารถมีน้ำหนักมากขึ้น มวลวัดเป็นกิโลกรัมและแสดงด้วยตัวอักษร m... น้ำหนักตัวจะคงที่เสมอ

น้ำหนัก

เรื่องน้ำหนักก็เป็นเรื่องความแข็งแรง เช่นเดียวกับแรงอื่น ๆ มันเป็นปริมาณเวกเตอร์ (มีทิศทางของการกระทำ) และมีการวัดเป็น นิวตัน ... ตามความหมายน้ำหนักคือแรงที่ร่างกายกระทำกับส่วนรองรับหรือช่วงล่าง:

Вес и масса – вечная путаница

หากคนที่มีน้ำหนัก 70 กก. ยืนนิ่งอยู่บนพื้นกองกำลังใดที่กระทำต่อเขาจากมุมมองของกลศาสตร์คลาสสิก แค่สอง หนึ่งในนั้นคือแรงโน้มถ่วงที่พุ่งลงในแนวดิ่ง นี่คือแรงที่โลกดึงดูดบุคคลและเท่ากับผลคูณของมวลของบุคคล mเกี่ยวกับการเร่งความเร็วของแรงโน้มถ่วง g(สำหรับพื้นโลก - 9.81 m / s2 ลองปัดเศษค่านี้เป็น 10) ดังนั้นแรงนี้จะเท่ากับ มก = 70 * 10 = 700 ชม. บ่อยครั้งที่แรงนี้วัดเป็นกิโลกรัมแรง กก ... มูลค่าของมันเท่ากับน้ำหนักของร่างกายที่มีน้ำหนัก 1 กิโลกรัม ดังนั้นคนทั่วไปจึงมักวัดน้ำหนักเป็นกิโลกรัมและนั่นคือเหตุผลที่ความสับสนมักเกิดขึ้นกับน้ำหนักและมวล

แรงที่สองคือแรงปฏิกิริยาของส่วนสนับสนุน N... บุคคลนั้นกดลงบนพื้นและพื้นก็ต่อต้าน - ด้วยแรงเดียวกันกับแรงโน้มถ่วง แรงนี้พุ่งไปในทิศทางตรงกันข้ามและมีขนาดเท่ากับแรงโน้มถ่วง แรงรวมเท่ากับ F = mg-N = 0 .

คุณอาจถามว่าทำไมทั้งหมดนี้ถ้าแรงโน้มถ่วงและน้ำหนักเป็นหนึ่งเดียวกัน? ไม่มีอะไรที่เหมือนกันสิ่งเหล่านี้แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิงมันก็บังเอิญในตัวอย่างนี้ พิจารณานักบินอวกาศในการบินขึ้นจรวด นอกจากนี้ยังได้รับผลกระทบจากแรงโน้มถ่วงและแรงปฏิกิริยาของส่วนสนับสนุน แต่นอกจากนี้ยังเพิ่มแรงที่ผลักนักบินอวกาศขึ้นไปพร้อมกับจรวด ในกรณีนี้แรงปฏิกิริยาของการสนับสนุน Nจะเกินแรงโน้มถ่วง มก และน้ำหนักของนักบินอวกาศจะเพิ่มขึ้นเขาจะพบกับภาวะโอเวอร์โหลดแม้ว่าแรงโน้มถ่วงและมวลของนักบินอวกาศจะไม่เปลี่ยนแปลงก็ตาม

Вес и масса – вечная путаница

ในความเป็นจริงน้ำหนักเป็นคำที่ไม่มีนัยสำคัญสำหรับนักฟิสิกส์ จากมุมมองของฟิสิกส์มันถูกต้องกว่าที่จะเรียกมันว่าแรงและคำว่า "น้ำหนัก" เป็นเพียงเครื่องบรรณาการของประเพณีทางภาษา

ภายใต้สภาวะบนบกผู้คนมักจะถือเอาน้ำหนักและมวลเป็นหลักและมาตราส่วนสำหรับเครื่องชั่งทั้งหมดจะได้รับการปรับเทียบสำหรับแรงโน้มถ่วงบนบก อย่างไรก็ตามปฏิสัมพันธ์ของน้ำหนักและมวลเป็นสิ่งที่น่าสนใจมากในการสังเกตในสภาวะอื่นที่ไม่ใช่โลก ดังนั้นบนดวงจันทร์แรงโน้มถ่วงน้อยกว่าโลก 6 เท่าตามลำดับน้ำหนักของนักบินอวกาศก็จะน้อยกว่า 6 เท่า ในกรณีนี้มวลของมันจะยังคงไม่เปลี่ยนแปลง หากเราพยายามตอกตะปูลงบนกระดานบนดวงจันทร์ค้อนจะมีน้ำหนักน้อยกว่า 6 เท่า แต่เมื่อตีหัวมันจะกระทำต่อตะปูด้วยแรงเดียวกับบนโลกเนื่องจากมวลของค้อนไม่เปลี่ยนแปลง

บรรทัดด้านล่าง มวลเป็นคุณสมบัติที่แยกจากกันไม่ได้ของร่างกายใด ๆ ถ้ากีฬาหลัก มวล 7 กก. นั้นยากที่จะโยนลงบนโลกมันจะยากพอ ๆ กับที่จะโยนมันด้วยแรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์แม้ว่ามันจะจริงก็ตาม น้ำหนัก จะเป็นศูนย์

หากคุณชอบบทความนี้สมัครสมาชิกช่องบอกเกี่ยวกับเรื่องนี้บนโซเชียลเน็ตเวิร์กและเราจะพยายามไม่เสียหน้า)

Добавить комментарий