Вес

Вес объекта (или веса количества вещества) является мерой интенсивности силы, налагаемой на этот объект локальным гравитационным полем. Вес не следует путать со смежным, но совершенно иным понятием массы. Для небольших объектов на Земле весовая сила направлена в центр планеты. Для более крупных объектов, таких как Луна, вращающаяся вокруг Земли, эта сила направлена в центр масс комбинированной системы.

В общем языке под весом чего-то обычно понимают значение, измеренное на поверхности Земли или вблизи нее. К сожалению, обычными терминами, используемыми для описания веса объекта, являются единицы массы, такие как килограммы или фунты. Почти за всю историю человечества вес измерялся на поверхности Земли. Здесь вес пропорционален массе. Объекты, имеющие одинаковую массу, имеют одинаковый вес. Объект, у которого масса вдвое больше массы другого, также будет иметь вес, вдвое превышающий массу. Как следствие, общепринятой практикой является использование двух слов: масса и вес, как будто они означают одно и то же, и использование килограммов и фунтов в качестве единиц как для массы, так и для веса. Использование одних и тех же терминов для описания и измерения двух различных свойств привело к путанице между этими двумя свойствами, массой и весом. Масса и вес - это не одно и то же.

Единицы веса

Единицей веса в Международной системе единиц измерения является ньютон, который представлен символом "N".

В прошлом использовались и другие единицы, но от них отказались, например, дайна (единица силы в старой системе КГС) или килограммовая сила, которая является силой, воздействующей на килограмм материи "стандартной" Земли: тело массой 1 кг на уровне моря имеет массу около 9,81 N.

Измерительный вес

Вес объекта или количества вещества обычно измеряется с помощью такого инструмента, как пружинные весы. Весы включают в себя пружину, которая обеспечивает силу противодействия гравитационной силе на объекте, который взвешивается. Сила гравитации тянет вниз, пружина толкает или тянет вверх. Обычно весы имеют показания, которые дают не вес (что является силой), а массу объекта. Пружинные весы сделаны с предположением, что они используются на поверхности Земли. Если бы весы пружины были доставлены на Луну, это дало бы неверное показание.

Весы для взвешивания в стиле баланса - это устройство, которое сравнивает веса двух объектов в одном гравитационном поле: оно определяет, является ли один объект тяжелее или легче другого.

Вес переменный

Вес не является внутренним свойством материи, потому что локальное гравитационное поле, которое создает силу, называемую весом, изменяется в пространстве и времени:

Так как притяжение Земли уменьшается как квадрат расстояния до ее центра, то вес объекта на большой высоте (например, на вершине горы) немного меньше, чем на уровне моря, или на экваторе, чем на полюсах (так как Земля слегка раздувается).
Произвольный объект на Земле также притягивается всеми другими небесными телами, например, Луной. Следовательно, его вес будет меньше с Луной над головой, чем с Луной на другой стороне Земли.
Вес определяется не только для Земли: Астронавт весит на поверхности Луны в 6 раз меньше, чем на поверхности Земли.
Невесомость - это очевидное состояние, в котором находятся астронавты или спутники на орбите вокруг планеты. В действительности их вес (гравитационное притяжение) - это сила, удерживающая их на орбите. Объекты на орбите движутся с очень высокой скоростью. Для спутников, находящихся на орбите 300-500 километров над Землей, эта скорость составляет около 27 000 км/ч. Без гравитационного притяжения Земли они улетели бы по прямой. Гравитационное притяжение удерживает их на пути к планете. Сочетание высокой боковой скорости и постоянного притяжения к центру Земли сгибает их траекторию так, что они остаются на орбите.

Связанные страницы

Вопросы и ответы

В: Что такое вес объекта?

О: Вес объекта - это мера интенсивности силы, действующей на этот объект со стороны локального гравитационного поля.

В: Чем вес отличается от массы?

О: Не следует путать вес с массой, поскольку вес - это мера силы тяжести, действующей на объект, в то время как масса - это количество вещества, содержащегося в объекте.

В: Куда направлена сила веса для небольших объектов на Земле?

О: Для небольших объектов на Земле сила веса направлена к центру планеты.

В: Куда направлена сила веса для более крупных объектов, таких как Луна, вращающаяся вокруг Земли?

О: Для больших объектов, таких как Луна, вращающаяся вокруг Земли, сила веса направлена к центру масс объединенной системы.

В: Что привело к путанице между массой и весом?

О: Использование одних и тех же терминов для описания и измерения двух различных свойств привело к путанице между массой и весом.

В: Являются ли масса и вес одним и тем же?

О: Масса и вес - это не одно и то же.

В: Имеют ли объекты с одинаковой массой одинаковый вес?

О: Объекты, имеющие одинаковую массу, имеют одинаковый вес. Объект, масса которого в два раза больше массы другого, будет иметь и вдвое больший вес.