物理学中的体重definition️定义,公式,如何测量,与质量有何不同,体重的作用力取决于什么以及导致体重的原因

体重和质量是永恒的困惑

概念和定义

质量(由字母m表示)是确定对象中物质数量的物理量之一,例如体积。有几种现象可以对其进行评估。理论家之间认为,其中一些现象可能彼此独立,但是在实验过程中,质量测量方法的结果没有发现差异:

  • 惯性它是由人体对力加速的抵抗力决定的。
  • 主动和被动重力。它是通过物体重力场的相互作用力来测量的。
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一个人感觉到自己的身体与另一个表面接触。 ...它既可以是椅子,也可以是地球的穹隆,也可以是火箭加速中的宇航员椅子。在这些示例中,我们所讨论的是物理学家称之为重量的量,主观上被认为是表观重量。

它几乎等于所有家庭情况下的实际测量质量,但以下情况除外:

  • 车身以相对于地面的垂直分量接收加速度。例如,在电梯或飞机上。
  • 除了地球的重力,其他力也作用在人体上-离心力,即来自人体的另一种重力,阿基米德。

引力法

在大多数情况下,当定义重量的概念时(可接受的名称为P,在拉丁语中表示为“ Pususus”),使用了所谓的重力定义。在物理学教科书中,物体的重量公式将一个量描述为由于重力作用在物体上的力。 在数学语言中,这由表达式P = mg定义 在哪里:

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  • m是质量;
  • g-重力加速度。

该公式暗示了测量重量的方式:定量地以与力相同的单位计算重量。因此,根据国际单位制(SI),P以牛顿为单位。

地球的引力场不是均匀的,并且在整个行星表面上的变化不超过0.5%。因此,g的值也不稳定。通常接受的值称为标准值,等于9.80665 m / s2。在地球表面的各个地方,实际重力加速度为(m / s2):

Экватор
  • 赤道-9.7803;
  • 悉尼-9.7968;
  • 莫斯科-9.8155;
  • 北极-9.8322。

1901年,第三届度量衡大会成立:重量是指与力具有相同性质的量,即由于力是矢量,因此将其定义为矢量。但是,某些学校物理教科书仍将P用作标量。

联系人定义

另一种方法是从了解什么力量称为体重的角度来描述这种现象。在这种情况下,P由称量过程确定,表示物体作用在支撑物上的力。该方法根据细节假定不同的结果。

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例如,自由落体的物体对支撑的影响很小,但是,处于零重力状态下不会根据重力定义改变其重量。因此,这种方法需要在标准重力的作用下找到静止的被调查物体,而不受地球自转的离心力的影响。

另外,接触检测不排除浮力变形,这减少了所测物体的重量。在空气中,人体也会受到类似于浸入水中的力的影响。对于低密度的物体,影响的影响变得更加明显。这样的一个例子是充满氦气的负重量气球。一般而言,任何动作都会对接点重量产生扭曲作用,例如:

Гравитация
  • 离心力。随着地球旋转,表面上的物体将受到离心力的作用,该离心力对赤道更为明显。
  • 其他天文物体的引力影响。太阳和月亮视距离而不同程度地吸引地球表面上的物体。这种影响在家庭水平上微不足道,但在诸如海潮和潮汐之类的现象中明显体现出来。
  • 磁性。强磁场会导致某些受影响的物体悬浮。

概念的历史

Древнегреческие философы

引力和轻度的概念是物理物体的固有属性 古希腊哲学家提到的 ...柏拉图将重量描述为物体找到其自身种类的自然趋势。对亚里士多德而言,轻便是恢复基本元素(空气,土地,火和水)顺序的一种属性。阿基米德将重量视为浮力的反面。欧几里得给出了第一个接触定义,描述了一个物体相对于另一个物体的轻度(通过平衡测量)。

当中世纪的科学家在实践中发现下降的物体的速度随时间增加时。他们改变了权重的概念,以保留现象之间的因果关系。对于静止的身体和重力坠落的身体,该概念有所不同。

伽利略(Galileo)在理论上取得了重大成果,伽利略得出的结论是,数量与物体中物质的数量成正比,而不是与亚里士多德物理学所提出的运动速度成正比。牛顿对万有引力定律的发现导致重量与与惯性有关的物体的基本特性发生了根本的分离。科学家认为环境因素和浮力是测量条件的一种变形。在这种情况下,他创造了“表观重量”一词。

Эйнштейн

在20世纪,爱因斯坦的工作对牛顿的绝对时间和空间概念提出了挑战。 相对论 使所有观察者的移动和加速处于不同的状态。这就导致了对质量的确切含义的歧义,质量与重力一起已经成为基本依赖于框架的量。

相对论所产生的含糊不清已导致教学界对如何定义学生的权重以及应如何称呼他们进行认真的辩论。人们开始选择在将其理解为由地球引力引起的力与因称重而产生的接触定义之间进行选择。

质量差异

对于那些没有详细研究物理学的人,固有的理解质量与重量的区别的困惑是固有的。对此有一个简单的解释-通常,这些术语在日常生活中可以互换使用。在一般情况下,如果身体位于地球表面并且静止不动,则质量值将等于重量的标量(以千克为单位)。澄清概念之间差异的表格如下所示:

重量 重量
这是物质的属性。始终不变。 取决于重力的作用。
物质对象永远不会为零。 在某些情况下可以为零。
不会因位置而改变。 在地球的不同位置或根据其表面上方的高度而减少或增加。
它是一个标量。 指向地球中心或另一个重力中心的向量。
可以用天平测量 用弹簧秤测量。
通常以克和千克为单位。 力和重量的单位是1-牛顿(表示为N)

质量的主要区别在于,对于经典动力学而言,质量是每个物体的特定不变量。广义相对论描述了质量向能量的转变,反之亦然。

通常,地球上m和P之间的数值严格成比例。在日常工作中,为了找出已知质量的物体的重量,足够记住物体的重量通常为牛顿,约为牛的m值的10倍。

测量方法

实际上,可以将重量测量为在施加时出现的载体对物质的反应力。该力发生的大小在数值上等于所需的P。可以使用弹簧秤来确定。由于引起所报告的刻度尺挠度的重力在各地可能会有所不同,因此值也将有所不同。为了实现标准化,此类仪表总是在出厂时已校准为9.80665 m / s2,然后在将要使用的地方重新校准。

杠杆机构用于测量质量。 ...由于重力的任何变化都会对已知和未知质量产生相同的影响,因此平衡方法使结果在地球上的任何地方都相同。在这种情况下,加权因子以质量为单位进行校准和标记,因此平衡杆允许您通过比较目标对象的吸引力和标准对象的吸引力来找到质量。

Весы

在没有远离大型天体的引力场的情况下,杠杆的平衡将不起作用,但是例如在月球上它将显示与地球上相同的值。其中一些仪器可能以重量为单位进行标记,但是由于它们在出厂时已针对标准重力进行了校准,因此对于设定的条件,它们将显示P。

这意味着,光束平衡仪并非旨在测量作用在物体上的局部重力。通过将质量乘以相应表格中的局部重力值,可以通过计算来确定确切的重量。

在其他星球上

Планеты

与质量不同,不同位置的体重根据重力加速度值的变化而变化。重力作用在其他行星以及地球上的大小不仅取决于其质量,还取决于地表距重心的距离。

下表显示了其他行星(太阳和月亮)的相对重力加速度。天然气巨头(木星,土星,天王星和海王星)的表面意味着它们的外层云层,对于太阳来说就是光球。表格中的值不包括离心旋转,而是反映在两极附近观察到的实际重力。

天文物体 地球有多大引力 表面加速度m / s2
太阳 27.9 274.1
0.377 3.703
金星 0.9032 8,872
地球 1 9.8226
月亮 0.1655 1,625
火星 0.3895 3.728
木星 2.64 25.93
土星 1.139 11.19
天王星 0.917 9.01
海王星 1.148 11.28

为了获得自己在另一个星球上的重量,您只需将其乘以相应列中的多重性数即可。测量越接近行星中心,该值将越高,反之亦然。因此,尽管木星由于其巨大的质量而引力是地球的316倍,但由于它们距质量中心的距离较大,因此云层的重量看起来并不像令人印象深刻。

Невесомость

另一个有趣的效果称为失重,不仅是空间的特征。可以在各种情况下以及在地球上观察到它。例如,在自由落体中,没有重力作用的支撑,这意味着尽管存在重力和质量加速度,重量也将等于零。

国际空间站在地球轨道上的宇航员也会发生类似的现象。实际上,它总是和它的居民一起掉落到地球表面,因此它的居民一直处于失重状态。

因此,解释观察到的现象并避免质量混淆的主要规则如下:P值始终使用放置在对象与参考表面之间的接触重量来测量。因此,放置在秤上并随其下落的物体不会压在设备上,因此秤将显示零值。

有一位德国天文学家,姓Bayer,他开发了一种确定星星亮度的系统,并按照另一个希腊字母排列它们,最亮的是字母“ alpha”开始,然后是“ beta”,依此类推。后来,科学家在完善他的系统时并没有改变原理,他们只是散布了明亮的星星:“ alpha1”,2,3等。

текст при наведении

明亮的星空,代号为“ alpha1”“轩star”

在物理学中,厚度以及距离(距离)和直径用字母d表示。

在设计文档中,根据GOST 2.321使用名称。

厚度用字母s表示。

根据GOST的总大小或总大小用大写字母表示,这意味着总(总体)厚度应由字母S表示。

周长是所有边的长度之和(或形状所有边界的总长度)。几乎每个形状的周长公式都不同,面积也是如此。

通常,在数学中,习惯上用拉丁字母“ P”指定图形的周长。

例如,周长公式如下:P = 2 *(a + b)。

您还可以注意到一个事实,即圆的长度(即圆的周长)(由于是圆,所以其长度是图形的边界)不是用字母“ P”表示,而是用字母表示“ C”甚至l。但这是该规则的例外,在所有其他情况下,均以字母“ P”表示。

物理学中的速度是身体运动的定量特征,用字母V表示。速度在数值上等于身体每单位时间所经过的路径(该路径用S表示)(时间用t)表示。

速度的度量单位是米每秒(m / s)。

Samira Gadzhieva是达吉斯坦著名的女演员和歌手,于1991年6月27日出生于Derbent,目前在Makhachkala居住和工作,按国籍是Lezginka。

萨米拉·哈吉耶娃(Samira Hajiyeva)的身高约172厘米,在Instagram和VKontakte的社交网络上都有个人页面。

令人惊讶的是,有多少人在使用“质量”和“重量”这两个词时,从物理学的角度理解了它们的不同,并且含义相同。同时,这种差异是根本且巨大的...

重量

让我们从大众开始。质量决定了物体的惯性。这是什么意思?惯性是人体在力的作用下抵抗运动状态变化的能力。尝试阻止足球因惯性而滚动。然后-惯性以相同速度滚动的汽车。在后一种情况下,执行此操作要困难得多,因为汽车有很多问题。我们可以说汽车重量更大。质量以千克为单位,并用字母表示 m...体重总是恒定的。

重量

就重量而言,它就是力量。像任何其他力一样,它是一个矢量量(具有作用方向),并且以 牛顿 ...根据定义,重量是物体作用在支撑物或悬架上的力:

Вес и масса – вечная путаница

如果一个体重70公斤的人静止不动地躺在地板上,那么从古典力学的角度来看,是什么力作用在他身上?只是两个其中之一是垂直向下指向的重力。这是地球吸引人的力量,它等于人的质量的乘积 m关于重力加速度 g(对于地球-9.81 m / s2,让我们将此值四舍五入为10)。因此,该力等于 毫克 = 70 * 10 = 700H。通常,该力也以千克力为单位, 千克力 ...它的值等于一个体重为1公斤的物体的重量, 因此,普通人通常以千克为单位测量体重,这就是为什么重量和质量经常引起混淆的原因。

第二个力是支撑的反作用力 N...人压在地板上,然后地板抵抗它-用与重力完全相同的力。该力指向相反方向,其大小与重力相等。总力等于 F = mg-N = 0 .

您可能会问-如果重力和重量相同并且为什么这一切都是相同的?没什么,这些是完全不同的东西,在此示例中它们是一致的。考虑在火箭起飞中的宇航员。它也受到重力和支架反作用力的影响,但除此之外,还添加了将宇航员与火箭一起向上推的力。在这种情况下,支撑的反作用力 N将超过重力 毫克 ,尽管重力和宇航员的质量没有变化,但宇航员的体重将增加,他将承受过载。

Вес и масса – вечная путаница

实际上,对于物理学家而言,重量是一个微不足道的名词。从物理学的观点来看,将其简单地称为力是更正确的,“重量”一词只是对语言传统的致敬。

在地面条件下,人们通常等同于体重和质量,所有天平的天平都针对地面重力进行了校准。但是,在地球以外的条件下观察重量和质量的相互作用非常有趣。因此,在月球上的重力分别是地球的6倍,宇航员的重量也将减轻6倍。在这种情况下,其质量将保持不变。如果我们尝试将钉子钉入月球板上,锤子的重量将减轻6倍。但是当敲击头部时,由于锤子的质量没有改变,它将以与地球相同的力作用在钉子上。

底线。 质量是任何身体不可分割的属性。如果运动核心 大量的 尽管很难将7公斤重的东西扔到地球上,也很难将其重零重力地扔到地球上 重量 将为零。

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