Чем сила тяжести отличается от силы тяжести?

8 ответов на вопрос “Чем сила тяжести отличается от силы тяжести?”

  1. Gamer_Pro_Chanel Ответить

    Важно, что обе величины являются векторными. Но сила тяжести при любом размещении тела направлена вниз. Однако в случае с весом ключевое значение имеет положение в пространстве опоры. Такая сила всегда направлена перпендикулярно ей. Исследуемые величины совпадают по вектору только при условии, что опора, испытывающая вес, находится в горизонтальной плоскости.

    Рассматривая, в чем разница между силой тяжести и весом тела, стоит подчеркнуть, что вторая из данных величин зависит от того, движется ли предмет и наблюдается ли при этом ускорение. Только если тело находится в покое или перемещается равномерно, вес не отличается по значению от силы тяжести. При других условиях равенство между величинами отсутствует. Например, вес в набирающем скорость лифте отличается от того, что был до отправки устройства и совпадал с силой тяжести.
    к содержанию ^

    Таблица

    Сила тяжестиВид силы – весДействует непосредственно на объектДавит на опорную поверхность (подвес)Взаимосвязь тела и ЗемлиВзаимосвязь тела и опорыНаправлена внизНаправление перпендикулярно опореСуществует постоянноМожет быть нулевым

  2. my_vendetta Ответить


    Необходимо разобраться, чем отличается вес тела от силы тяжести. Со школьной скамьи каждому известно: вес, он же масса, помноженная на ускорение, с которым Земля притягивает любые объекты, является одной из базовых величин в физике. Он представляет собой силовую характеристику, с которой тело действует на опору. В качестве последней может служить все, что угодно. К примеру, прямо сейчас вы, скорее всего, действуете на опору в виде стула, кровати или дивана. По пути на работу или в школу ею может служить поверхность Земли, пол в помещении или общественном транспорте. В свою очередь, опора также реагирует на ваш вес, но об этом в данной статье речи не пойдет, поскольку данная ситуация относится к сфере действия третьего закона Ньютона.
    Вам будет интересно:Химический элемент иттрий: свойства, описание, использование
    Как уже было сказано выше, для того чтобы найти вес тела, необходимо произвести простейшее вычисление, которое представляет собой умножение двух величин. Для начала необходимо определить массу тела. Для этого можно использовать специальные весы или вычислить массу через плотность или объем.
    Для примера: масса человека в среднем составляет не более 75-80 кг, слона – более 5000 килограмм, или 5 тонн. Массы самолета, ракеты или здания измеряются многими миллионами килограммов. Как только мы нашли массу объекта, необходимо воспользоваться справочником по физике для того, чтобы найти вторую часть в уравнении веса тела – компонент ускорения свободного падения.
    Как правило, под ним понимают то ускорение, с которым любой объект – человек, автомобиль, стоящий самолет или припаркованный автомобиль падали бы к центру Земли, если бы под ним в одночасье исчезли бы всякие опоры. Ускорение свободного падения в целых числах округляется до 10 метров в секунду в квадрате. Теперь, зная массу тела (она может меняться, все зависит от самого тела), а также зная вторую компоненту – ускорение свободного падения, мы можем найти вес любого объекта. Для этого необходимо просто перемножить две эти простые величины. Полученный итог и будет равен весу тела.
    Как и всякая другая сила, вес тела характеризуется специальной величиной измерения, названной в честь величайшего ученого Исаака Ньютона.

    Важно помнить, что название характеризующей вес тела физической величины всегда следует писать с маленькой буквы – 1 ньютон, 300 ньютонов. Вес тела при определенных обстоятельствах может быть равен нулю. Например, вес тела космонавтов в условиях открытого космического пространства и невесомости внутри орбитальных космических станций – нулевой, потому что силы, действующие на станцию при ее бесконечном падении за горизонт, уравновешивают любые силы, с которой она притягивается к поверхности Земли.
    Важно помнить, что масса тела, в отличие от веса, всегда положительна. К примеру, человек массой 60 кг имеет вес примерно в 600 ньютонов. Еще одна очень важная деталь: вес тела всегда приложен к точке касания тела с поверхностью. На рисунке это точка, из которой выходит вектор P, обозначающий вес тела.

    Сила тяжести

    Сила тяжести является фундаментальной физической величиной. Если остановиться на сравнении силы тяжести и веса тела, можно заметить, что эти величины во многом похожи. Первая также измеряется в ньютонах, она тоже направлена в сторону центра Земли (перпендикулярно поверхности опоры). Для того чтобы найти силу тяжести, также необходимо воспользоваться алгоритмом из предыдущей задачи по определению веса тела. Отличий силы тяжести от веса несколько, но самые важные из них следующие: сила тяжести никогда не может быть равной 0, она действует на тело всегда и при любых обстоятельствах.
    Всегда следует помнить о том, что сила тяжести имеет другой характер приложения. Иными словами, вектор силы тяжести исходит из центра масс любого тела. На рисунке видно, что точка, к которой приложена сила тяжести (F тяж), находится ровно посередине тела. Если представить себе вес тела, то он был бы приложен к точке касания его и опорной поверхности. В этом и заключается отличие веса тела от силы тяжести.
    Главное – помнить, что эти две физические величины полноценными аналогами назвать нельзя. Все отличие – в точке приложения и постоянстве данных сил.
    Источник

  3. FIRAZAZO Ответить

    N называется силой реакции опоры, уравновешивает силу тяжести (в данном случае равна по модулю тем же самым 10 Ньютонам), так что равнодействующая сила F (сумма всех сил) равна нулю: F = mg – N = 0.
    А то, что силы уравновешены, мы видим из второго закона Ньютона F = m*a, согласно которому если ускорение тела a равно нулю (то есть оно либо покоится, как в нашем случае, либо движется равномерно и прямолинейно), то равнодействующая сила F тоже равна нулю.
    Вот теперь можно наконец сказать, что такое вес – это сила, с которой тело действует на подставку или подвес. Согласно третьему закону Ньютона эта сила противоположна силе N и равна ей по модулю. То есть в данном случае составляет те же 10 Н = 1 кгс. Вам, может быть, покажется, что всё это излишне сложно, и надо было сразу сказать, что вес и сила тяжести – одно и то же? Ведь они совпадают и по направлению, и по величине.
    Нет, на самом деле они отличаются существенно. Сила тяжести действует постоянно. Вес меняется в зависимости от ускорения тела. Давайте приведём примеры.
    1. Вы стартуете вверх на скоростном лифте (скоростном, чтобы фаза ускорения была эффектнее/заметнее). Ваша масса, скажем, 70 кг (вы можете пересчитать все числа ниже для вашей массы). Ваш вес в неподвижном лифте (перед стартом) равен 700 Н (или 70 кгс). В момент разгона вверх результирующая сила F направлена вверх (именно она вас и разгоняет), сила реакции N превышает силу тяжести mg, и поскольку ваш вес (сила, с которой вы действуете на пол лифта) по модулю совпадает с N, вы испытываете так называемую перегрузку. Если бы лифт разгонялся с ускорением g, то вы бы испытали вес 140 кгс, то есть перегрузку 2g, в 2 раза превышающую вес в состоянии покоя. На самом деле в штатном режиме таких перегрузок в лифтах не бывает, ускорение обычно не превышает 1 м/с2, что приводит к перегрузке всего 1.1g. Вес в нашем случае составит 77 кгс. Когда лифт разогнался до нужной скорости, ускорение равно нулю, вес возвращается к начальным 70 кгс. При замедлении вес, напротив, уменьшается, и если ускорение при этом по модулю равно 1 м/с2, то перегрузка составит 0.9g. При движении в обратную сторону (вниз) ситуация переворачивается: при разгоне вес уменьшается, на равномерном участке вес восстанавливается, при замедлении вес увеличивается.
    2. Вы бежите, и ваш вес в состоянии покоя по-прежнему 70 кгс. В момент бега, когда вы отталкиваетесь от земли, ваш вес превышает 70 кгс. А пока вы летите (одна нога оторвалась от земли, другая – еще не коснулась), ваш вес равен нулю (поскольку вы не воздействуете ни на подставку, ни на подвес). Это – невесомость. Правда, совсем короткая. Таким образом, бег – это чередование перегрузок и невесомости.
    Напомню, что сила тяжести во всех этих примерах никуда не девалась, не менялась, и составляла ваши “кровные” 70 кгс = 700 Н.
    Теперь существенно удлиним фазу невесомости: представьте, что вы находитесь на МКС (международной космической станции). При этом мы не устранили силу тяжести – она по-прежнему действует на вас – но поскольку и вы, и станция находитесь в одинаковом орбитальном движении, то относительно МКС вы в невесомости. Можно представить себя где угодно в открытом космосе, просто МКС немного реалистичнее. )
    Каким будет ваше взаимодействие с объектами? Ваша масса 70 кг, вы берёте в руку объект массой 1 кг, отбрасываете его от себя. В соответствии с законом сохранения импульса основную скорость получит 1-кг-объект, как менее массивный, и бросок будет примерно столь же “легким”, как и на Земле. Но если вы попытаетесь оттолкнуться от объекта массой 1000 кг, то вы фактически оттолкнете себя от него, поскольку основную скорость в этом случае получите вы сами, и для разгона своих 70 кг придётся развить бОльшую силу. Чтобы примерно это представить, каково это, можете подойти сейчас к стене и оттолкнуться от неё руками.
    Теперь вы вышли из станции в открытый космос и хотите поманипулировать каким-то массивным объектом. Пусть его масса будет, как упомянуто в посте http://pikabu.ru/story/kosmonavtyi_vruchnuyu_lovyat_5tonnyiy… (собственно, тот пост меня и сподвиг расписать всё это подробнее), пять тонн.
    Честно сказать, я бы прямо очень поостерегся управляться с пятитонным объектом. Да, невесомость и все дела. Но достаточно лишь небольшой его скорости относительно МКС, чтобы прижать вам палец или чего-то посерьёзнее. Эти пять тонн сложно переместить: разогнать, остановить.
    А уж представлять, как предложил один человек, себя между двумя объектами массой по 100 тонн и вовсе не хочется. Малейшее их встречное движение, и они вас с лёгкостью придавят. В полнейшей, что характерно, невесомости. )
    Ну и наконец. Если вы будете весело лететь по МКС и ударитесь об стенку/переборку, то вам будет больно ровно так же, как если бы вы с той же скоростью бежали и ударились об стену/косяк в своей квартире. Потому что удар уменьшает вашу скорость (то есть сообщает вам ускорение со знаком минус), а ваша масса одинакова в обоих случаях. А значит по второму закону Ньютона и сила воздействия будет соразмерна.
    Радует, что в фильмах про космос (“Гравитация”, “Интерстеллар”, сериал “The Expanse”) всё более реалистично (пусть и не без огрехов типа Джорджа Клуни, безнадёжно оттаскиваемого от Сандры Буллок неведомой силой) отображают базовые вещи, описанные в этом посте.
    Резюмирую. Масса “неотчуждаема” от объекта. Если объект сложно разогнать на Земле (особенно если вы постарались минимизировать трение), то его так же сложно разогнать и в космосе. А что касается весов, то когда вы на них становитесь, они просто измеряют силу, с которой их сдавливают, и для удобства отображают эту силу не в Ньютонах, а в кгс. Не дописывая при этом букву “с”, чтобы вас не смущать. )

  4. VideoAnswer Ответить

  5. VideoAnswer Ответить

Добавить ответ

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *