Сила тяжести и вес в чем разница?

11 ответов на вопрос “Сила тяжести и вес в чем разница?”

  1. НИЗГИ 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. Sinwind Ответить

    Одна из фундаментальных сил, сила гравитации, проявляется на Земле в виде силы тяжести – силы, с
    которой все тела притягиваются к Земле.
    Вблизи поверхности Земли все тела падают с одинаковым ускорением – ускорением свободного падения g.

    Отсюда вытекает, что в системе отсчета, связанной с Землей, на всякое тело действует сила тяжести
    mg. Она приблизительно равна силе гравитационного притяжения к Земле (различие между силой тяжести и
    гравитационной силой обусловлено тем, что система отсчета, связанная с Землей, не вполне инерциальная).
    Если подвесить тело (рис. 4.1) или положить его на опору, то сила тяжести уравновесится силой , которую называют реакцией опоры или
    подвеса.

    Рис. 4.1
    По третьему закону Ньютона тело действует на подвес или опору с силой , которая называется
    весом тела. Итак, вес тела – это сила, с которой тело в состоянии покоя действует на подвес или опору, вследствие
    гравитационного притяжения к Земле. Поскольку силы и
    уравновешивают друг друга, то выполняется соотношение
    .
    Согласно третьему закону Ньютона

  3. Популярный Ютубер Ответить

    В § 2-а мы начали знакомство с явлением гравитации вообще и земным тяготением в частности. Теперь настало время более подробного изучения силы тяжести на Земле и других планетах.
    На рисунке изображён опыт с двумя гирями и динамометрами. Вы видите, что при массе гири 200 г (то есть 0,2 кг) на неё действует сила тяжести 2 Н, а при массе 500 г (то есть 0,5 кг) – сила тяжести 5 Н. Обратим внимание на закономерность:
    = 10 Н/кг    и= 10 Н/кгПроделав опыты с многими телами, мы обнаружим ту же самую закономерность: отношение силы тяжести, действующей на тело, к массе этого тела является постоянной величиной, не зависящей ни от силы тяжести, ни от массы тела. Эту величину называют коэффициентом силы тяжести:
    Формулу для вычисления коэффициента «g» можно преобразовать, поместив слева силу тяжести:
    Fтяж – сила тяжести, Н
    m – масса тела, кг
    g – коэффициент, Н/кгВ опыте с двумя гирями мы выяснили, что вблизи поверхности Земли коэффициент «g» имеет значение 10 Н/кг (более точные значения 9,78 Н/кг и 9,83 Н/кг – см. далее в таблице).
    Опыты показывают, что по мере удаления от Земли сила тяжести ослабевает. Например, на высоте 300 км значение коэффициента «g» уменьшается приблизительно до 9 Н/кг.
    Повторяя опыт с гирями и динамометрами в различных местах Земли, а также на поверхности Луны, Марса и так далее, можно выяснить, что коэффициент «g» зависит от места наблюдения:
    Коэффициенты силы тяжести, Н/кг
    Луна1,7Земля:» 10Марс3,8а) полюс9,83Юпитер24б) экватор9,78В обыденной жизни под словом «вес» мы зачастую подразумеваем массу тела, не делая различия между этими терминами. Однако это неверно.
    Весом тела называют силу, с которой тело давит на опору или тянет подвес. Например, на рисунке медведь действует на опору – прогнувшуюся доску. Согласно определению, сила давления медведя на доску – вес медведя. На рисунке правее медведь действует на подвес – канат. Эта сила тоже является весом, но уже медведя вместе с доской.
    Часто вес тела равен действующей на него силе тяжести. В виде формулы это записывается так:
    W – вес тела, Н
    Fтяж – сила тяжести, НОднако эта формула верна не всегда. Например, если тело погружено в жидкость или газ. В этом случае возникает выталкивающая сила, обычно приводящая к уменьшению веса. Многочисленные опыты показывают, что вес тела равен действующей на него силе тяжести, когда тело и его опора (подвес) покоятся или движутся вместе равномерно и прямолинейно, и не действуют другие силы, кроме силы тяжести. Это – границы применимости формулы W = Fтяж
    Забегая вперед, скажем, что когда тело или его опора (подвес) движутся непрямолинейно или неравномерно, вес тела никогда не равен силе тяжести. Он может быть как больше, так и меньше неё, а также направлен в другую сторону.

  4. Galore Ответить

    Отметим, что часто путают силу тяжести и вес тела . Это обусловлено тем, что в случае неподвижной опоры силы и совпадают по величине и по направлению (обе они равны mg). Однако следует помнить, что эти силы приложены к разным телам: приложена к самому телу, приложена к подвесу или опоре, ограничивающим свободное движение тела в поле сил земного тяготения. Кроме того, сила всегда равна mg, независимо от того, движется тело или покоится, сила же веса зависит от ускорения, с которым движутся опора и тело, причем она может быть как больше, так и меньше mg, в частности, в состоянии невесомости она обращается в нуль.
    Соотношение (52) между массой и весом тела дает способ сравнения масс тел путем взвешивания – отношение весов тел, определенных в одинаковых условиях (обычно при = 0) в одной и той же точке земной поверхности, равно отношению масс этих тел:
    G1 : G2 : G3 : … = m1 : m2 : m3 : … .
    Ускорение свободного падения g и сила тяжести Р зависят от широты местности. Кроме того, Р и g зависят также от высоты над уровнем моря – с удалением от центра Земли они уменьшаются.
    На основании понятия веса тела вводится внесистемная единица силы – килограмм-сила (русское обозначение: кгс или кГ; международное: kgf или kgF). Килограмм-сила – это такая сила, которая — телу массой 1 кг сообщает ускорение 9,80665 м/с? (т. н. нормальное ускорение свободного падения). Другими словами, килограмм-сила – это вес тела массой 1 кг в земных условиях.
    При изучении движения тел относительно земной поверхности нужно иметь в виду, что система отсчета, связанная с Землей, не инерциальна. Ускорение, соответствующее движению по орбите, гораздо меньше, чем ускорение, связанное с суточным вращением Земли. Поэтому с достаточной точностью можно считать, что система отсчета, связанная с Землей, вращается относительно инерциальных систем с постоянной угловой скоростью ?. Следовательно, рассматривая движение тел относительно Земли, нужно вводить центробежную силу инерции
    f in = m?2r,
    где т—масса тела, r—расстояние тела от земной оси (рис. 20).

    Рис. 20.
    Направления силы земного тяготения и силы тяжести для тела на поверхности Земли
    Ограничиваясь случаями, когда высота тел над поверхностью Земли невелика, можно положить r равным Rз*cos? (Rз — радиус Земли, ?— широта местности).
    Тогда выражение для центробежной силы инерции примет вид
    fln = m?2Rз*cos?. (54)
    Наблюдаемое относительно Земли ускорение свободного падения тел g будет обусловлено действием двух сил: fg, с которой тело притягивается Землей, и fin. Peзультирующая этих двух сил

    есть сила тяжести. Поскольку сила сообщает телу с массой т ускорение , справедливо следующее соотношение:
    (55)
    Отличие силы тяжести Р от силы притяжения к Земле fg невелико, так как центробежная сила инерции значительно меньше, чем fg. Так, для массы в 1 кг выражение m?2Rз приблизительно равно 0,035 Н (? равна 2?, деленным на 86 400 сек, R3 составляет примерно 6400 км), в то время как fg равна приблизительно 9,8 Н, т. е. почти в 300 раз больше, чем максимальное значение центробежной силы инерции (наблюдающееся на экваторе).
    Направление совпадает с направлением нити, натянутой грузом, которое называется направлением отвеса. Сила направлена к центру Земли. Следователь­но, нить отвеса направлена к центру Земли только на полюсах и на экваторе, отклоняясь на промежуточных широтах от этого направления.
    Разность fg – Р равна нулю на полюсах и достигает максимума, равного 0,3% силы fg на экваторе. Из-за сплюснутости земного шара у полюсов сила fg сама по себе несколько варьирует с широтой, будучи на экваторе примерно на 0,2% меньше, чем у полюсов. В итоге ускорение свободного падения g меняется с широтой в пределах от 9,780 м/сек2 на экваторе до 9,832 м/сек.2 на полюсах. Значение g = 9,80665 м/сек2 принято в качестве нормального (стандартного) значения.
    3.14.Законы движения планет Кеплера
    Основанием для установления закона всемирного тяготения Ньютону послужили три открытых Кеплером закона движения планет:
    1. Все планеты движутся по эллипсам, в одном из фокусов которых находится Солнце.
    2. Радиус-вектор планеты описывает за равные времена одинаковые площади.
    3. Квадраты периодов обращения планет вокруг Солнца относятся как кубы больших полуосей их орбит.
    Первый закон Кеплера указывает на то, что планеты движутся в поле центральных сил. Траектория тела в поле центральных сил представляет собой плоскую кривую — гиперболу, параболу или эллипс, — фокус которой совпадает с центром сил.
    Принимая для простоты, что орбиты являются не эллипсами, а окружностями (это допустимо, так как практически орбиты всех планет мало отличаются от окружностей), ускорение, с которым движется планета, можно написать в виде

    где v — скорость движения планеты, r — радиус орбиты. Заменим v через 2?r/T (T — период обращения планеты вокруг Солнца):

    На основании последнего выражения отношение сил, действующих на планеты со стороны Солнца, запишется следующим образом:

    Заменяя в соответствии с третьим законом Кеплера отношение квадратов периодов обращения отношением кубов радиусов орбит, получим:

    Таким образом, из третьего закона Кеплера следует, что сила, с которой планета притягивается к Солнцу, пропорциональна массе планеты и обратно пропорциональна квадрату ее расстояния до Солнца.

    Предположив, что коэффициент пропорциональности k в свою очередь пропорционален массе Солнца Мс, Ньютон пришел к уже знакомой нам формуле

    выражающей закон всемирного тяготения.
    Второй закон Кеплера является следствием закона сохранения момента импульса. Из рис. 21 видно, что описанная радиусом-вектором за время dt площадь dS равна половине произведения основания треугольника vdt на высоту треугольника l, которая совпадает с плечом импульса планеты тv по отношению к Солнцу:

    (L — момент импульса планеты, равный mvl).
    Выражение называется секториальной скоростью.
    Таким образом,

    Момент импульса в центральном поле сил остается постоянным, следовательно, и секториальная скорость планеты должна быть постоянной. Это означает, что за равные промежутки времени радиус-вектор будет описывать одинаковые площади.

    Рис. 21.
    Секториальная скорость движения планеты

  5. Truthdweller Ответить

    Сила тяжести тела — это мера притяжения тела к Земле с учетом уменьшения силы притяжения вследствие суточного вращения Земли. Сила тяжести тела равна геометрической (векторной) сумме гравитационной и инерционной (центробежной) сил и при­ложена как равнодействующая всех сил тяжести частиц тела к его центру тяжести.
    Все тела на Земле находятся в поле земного тяготения. Тело массы т притягивается Землей массы М с силою F по линии, соединяю­щей их центры масс.
    Сила тяготения зависит только от масс и расстояния
    .Для определения величины силы тяжести применяется стати­ческое измерение — по действию тела на площадку пру­жинных весов. Под действием силы тяжести тело само оказывает дав­ление на опору (нижнюю или верхнюю) — проявляется вес тела.
    Вес тела (статический) — это мера его воздействия в покое на покоящуюся же связь (опору, подвес), как на препятствие, ме­шающее падению.
    Рычажные весы с гирями не улавливают различие в весе, связанное с местоположением пункта взвешивания, посколькувес гирь изме­няется так же, как вес тела.
    Вес тела равен его силе тяжести, но вес сила контактная, при­ложенная не к телу, а к опоре тела, сила же тяжести—дистантная сила, которая приложена к самому телу.
    Для определения величины силы применяется также динами­ческое измерение — по ускорению свободно падающего тела (для технических расчетов принимают 981 см/сек), В разных пунктах Земли это ускорение различно, но в некоторых практических задачах это различие можно не учитывать. Для приближенных расче­тов (в учебных заданиях) его считают равным 9,8 или даже 10,0 м/сек.
    Сила тяжести тела человека и вес удержи­ваемых им тел вызваны земным тяготением и поэтому служат для человека внешними силами.
    Поскольку вес (как и сила тяжести) изменяется от ускорения тела, различают статический вес (тело покоится) и динамический вес.Последний есть геометрическая сумма статического веса и силы инер­ции при ускорении по вертикали. Например, при приседании или оттал­кивании силы инерции направлены против ускорения. Они или увели­чивают или уменьшают динамический вес тела (его общую силу дав­ления на опору).
    На горизонтальной плоскости сила тяжести (G) вызывает опорную реакцию (R); обе силы взаимно уравновешены. На нак­лонной плоскости составляющие силы тяжести соответ­ственно вызывают опорную реакцию RN и силу трения Т. Вне опоры сила тяжести вызывает у всех звеньев свободно падающего тела одинаковое ускорение, поэтому на взаимное расположение и относительное движение частей тела сила тяжести в полете не влияет. Поскольку тело не действует на опору, то нет веса — тело находится в состоянии невесомости.
    Итак, сила тяжести тела действует: а) на опо­ру в покое — как статический вес; б) на опору пpи вертикальном ускорении—как динами­ческий вес и в) вне опоры — как причина уско­рения свободно падающего тела.
    В положении на опоре силы тяжести либо проходят через оси суста­вов тела и тянут части тела вниз, либо действуют на плече силы тяжести (d) и обладают моментом относительно оси суста­ва — ai(,(g). Так же действуют на тело человека своим весом и внеш­ние тела, удерживаемые или приводимые в движение человеком. Стало быть, при опоре вес звеньев тела и отягощений всегда влияет на рас­положение и движение звеньев тела. Изменять статический вес внеш­них тел и своих частей тела человек не может, но и з м е н я т ь мо­менты сил тяжести, а также динамический вес можно и иногда нужно — в зависимости от задачи движения и конк­ретных условий.

  6. yugoslaviya Ответить

    С точки зрения обывателя масса и вес – это синонимы, а тяжесть – большая масса (вес). )) А с точки зрения науки нужно немного поподробней расписать.
    Не вдаваясь в подробности теорий, массу можно обозначить как меру инертности тела, источник гравитации (силы тяжести) или как “материальный эквивалент энергии”, и еще есть куча всяких определений (науке толком до сих пор не известно, что из себя представляет масса).
    В первом случае – это количественная характеристика силы необходимой для сообщения телу определенного ускорения (1 м/с2, например), т.е, чем больше масса, тем сильнее его нужно толкнуть, что бы оно приобрело какую-то скорость за определенное время. Во втором – это сила притяжения создаваемая телом, – чем большей массой оно обладает, тем сильнее будет притягивать к себе другие тела. Третий случай – это словесное описание закона Эйнштейна E=mc2 (этого хватит, в дебри теории отностительности лезть не буду).
    Это все очень упрощенно, на деле гораздо сложней.
    Так вот мы видим, что масса – величина постоянная (относительно), которая зависит от плотности материала из которого состоит тело, его объема и скорости (это тоже ТО).
    Тяжесть, в данном контексте – сила тяжести – это, как я написал выше, сила с которой тело будет притягивать другие тела (очень условно – это поле, создаваемое массой).
    Вес – это величина гравитационного взаимодействия массы в гравитационном поле. Т.е. насколько сильно тело, обладающее определенной массой, притягивается к другому телу. Вес тела зависит от его массы, от силы притяжения, создаваемой другим телом (как следствие, от массы источника гравитации) и от расстояния между ними.
    Все определения здесь условны. Написал в такой форме, что бы было понятно для непосвященного человека, надеюсь не слишком запутанно.

  7. Mejar Ответить

    Силы
    Третий закон Ньютона
    Воздействие тел друг на друга всегда носит характер взаимодействия. Если тело 2 действует на тело 1 с силой F12 то и тело1 действует на тело 2 с силой F21. Третий закон Ньютона утверждает, что силы, с которыми взаимодействуют два тела, равны по модулю и противоположны по направлению, т.е.
    F12=-F21 (3.11)
    Таким образом, силы всегда возникают попарно. Подчеркнем, что силы, фигурирующие в соотношении (3.11), приложены к разным телам; поэтому они не могут уравновесить друг друга.
    Третий закон Ньютона, как и первые два, справедлив лишь в инерциальных системах отсчета. В неинерциальных системах отсчета этот закон оказывается несправедливым.
    В классической механики приходиться иметь дело с гравитационными и электромагнитными силами, а также с упругими силами и силами трения. Гравитационные и электромагнитные силы нельзя свести к другим, более простым силам; поэтому их называют фундаментальными. Законы фундаментальных сил просты и выражаются точными формулами. Для примера приведем формулу, определяющую модуль силы гравитационного взаимодействия двух материальных точек:
    F=G (3.12)
    Здесь r – расстояние между точками, m1 и m2 – их массы, G – коэффициент пропорциональности, называемый гравитационной постоянной.
    Упругие силы и силы трения являются по своей природе электромагнитными и, следовательно, не могут считаться фундаментальными. Для этих сил можно получить лишь приближенные эмпирические (т.е. основанные на опыте) формулы.
    Типичная ошибка, которую допускают учащиеся при решении задач, заключается в том, что одна и та же сила под разными названиями учитывается дважды. Этому способствует имеющие, к сожалению, хождение термины: «движущая», «скатывающая», «центростремительная», центробежная» и тому подобные силы. Этими терминами, которые характеризуют силы по оказываемому ими действию или по геометрическому признаку пользоваться не следует. Чтобы не впасть в ошибку, нужно характеризовать силы по «источнику», вызвавшему их появление. Это означает, что за каждой силой надо видеть тело, воздействием которого обусловлена данная сила.
    Вблизи поверхности Земли все тела падают с одинаковым ускорением, которое называют ускорением свободного падения и обозначают буквой g.Отсюда вытекает, что в системе отсчета, связанной с Землей, на всякое тело действует сила
    F=mg (3.13)
    (m – масса тела). Эта сила называется силой тяжести. Она приблизительно равна силе гравитационного притяжения тела к Земле. Различие между силой тяжести и гравитационной силой обусловлено тем, что система отсчета, связанная с Землей, не вполне инерциальна. Однако, это различие настолько мало (оно не превышает 0.36%), что в первом приближении силу тяжести можно считать равной силе, с которой тело притягивается к Земле.

  10. VideoAnswer Ответить

Добавить ответ

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