StyrkeVægt af et legeme er styrketyngdekraft, unikt attraktivt, produceret af et sekund massiv krop, ligesom Jorden, Månen eller Sol, for eksempel. Ifølge lov om universel tyngdekraftto organer, der indeholder masse, tiltrækker hinanden med en kraft, der er omvendt proportional med kvadratet for afstanden, der adskiller dem.
Kraftvægt, tyngdekraft eller simpelthen vægt er grundlæggende den samme ting, men det er meget almindeligt for os at forveksle begreberne vægt og masse, som er forskellige. Mens vægt er en kraft, målt i newton (N), en legems masse er den mængde stof, den indeholder, målt i kg (kg).
Også adgang: masse x vægt
Hvad er vægt i fysik?
Vægt er styrke der stammer fra tiltrækningtyngdekraft mellem to legemer, der består af masse, idet vi ved dette, kan vi beregne det ved multiplikation imellem pasta af et af disse legemer målt i kg og accelerationen af kroppen tyngdekraft placering, i m / s². mens vores masse forbliver invariant når vi bevæger os mellem to punkter med forskellige sværhedsgrader, voresVægtændringer.
Om eksempel: et objekt på 10 kg på jorden, hvor tyngdekraften er ca. 9,8 m / s², vil have en vægt på 98 N, mens på månen, hvor tyngdekraften er 1,6 m / s², vil vægten af denne krop kun være 16 N.
Seogså:Forstå hvorfor vi ikke føler Jorden rotere
vægtstyrkeformel
Formlen, der bruges til at beregne vægtstyrken, er denne, tjek den:
P - vægt (N)
m - masse (kg)
g - lokal tyngdekraft (m / s²)
O Vægt, fordi det er en styrke, é vektor. Denne kraft peger altid mod midten af jorden og er ansvarlig for at holde os fast på dens overflade. Tilsvarende trækker solen jorden mod sit centrum, det vil sige denne stjerne udøver en tung kraft på vores planet.
DET hvorfor jorden ikke falder ned mod solen er den store hastighed, hvormed vores planet kredser omkring stjernen. Desuden fordi det er en kraft, der altid peger på midten af Jordens bane omkring Solen, kraften gravitationseffekt, som den gør på, at man ikke er i stand til at påvirke modulet af translationel hastighed, kun dens følelse.
Vægt og Newtons tredje lov
Ifølge Newtons tredje lov, når vi udøver en kraft mod et legeme, modtager vi den samme kraft tilbage fra den i samme intensitet og retning, men med den modsatte retning. Anvendt i vægtkontekst indikerer denne lov, at den kraft, som Jorden lægger på os nedad, påføres Jorden opad, og det er korrekt. Hvis Jorden er i stand til at trække os mod dets centrum, udøver vi også en kraft på den med samme intensitet, men i den modsatte retning.
Årsagen til, at vi falder mod Jorden, og ikke omvendt, er inerti: Jordens masse er meget større end vores masser, så dens tendensen til at hvile er meget større, så den acceleration, der opnås af den, takket være den vægtkraft, vi udøver, er ubetydelig, næsten nul.
Læsogså:Hvad ville der ske, hvis Jorden stoppede med at rotere?
normal vægt og styrke
Normal kraft og styrke og vægt forveksles ofte som et handlings- og reaktionspar. Imidlertid virker disse kræfter på den samme krop og krænker derfor den tilstand, der er oprettet af tredjeloviNewton. Faktisk er den normale kraft a kompression reaktionskraft som er lavet på en eller anden overflade, ikke efter kraftvægt.
styrke arbejdsvægt
Arbejdet udført af en styrke måler den mængde energi, der er overført mellem to eller flere kroppe. Formlen, der bruges til at beregne vægten af vægtkraften, er denne, tjek den ud:
τ - arbejde (J - joule)
P - vægt (N - newton)
d - forskydning (m - meter)
θ - vinkel mellem styrke og vægt
Formlen viser os, at mængden af arbejde udført af vægtkraften afhænger af intensiteten af den kraft multipliceret med forskydningen, men også af vinklen θ, dannet mellem forskydning og vægtkraft. Lad os tjekke nogle specielle tilfælde:
Når vinklen θ er lig med 0º: Hvis vægtkraften og forskydningen danner en vinkel på 0 grader, vil vægtkraften være positiv, det vil sige arbejdet af vægtkraften vil producere en stigning i kinetisk energi, som når en genstand falder mod centrum af Jorden.
Når vinklen θ er lig med 180º: I dette tilfælde er vægtkraften og forskydningen modsat, som når vi kaster et objekt opad her på Jorden: når vi gør det, mister kroppen kinetisk energi, da arbejdet er negativt, da cosinus på 180 ° er ækvivalent til 1.
Når vinklen θ er lig med 90º: Da cosinus på 90 ° er 0, fungerer vægtkraften ikke i retninger, der er vinkelret på den, f.eks. Når man går vandret. I dette tilfælde vil kroppens vægt ikke medføre nogen ændring i sin kinetiske energi.
Se også: Tjek hvad der er vigtigst ved Newtons tre love
kraftvægt og tyngdekraft
DET tyngdekraftuniversel er en af Newtons love, denne lov siger, at alle legemer, der er udstyret med masse, tiltrækker hinanden parvis med den samme kraft. Desuden indikerer denne lov, at den tiltrækkende kraft mellem kroppe er proportionaltilproduktiditpasta og omvendtproportionalafstanden mellem dem kvadreret. Tjek den universelle tyngdekraftsformel:
FG - tyngdekraft (N)
G - universel gravitationskonstant (6.674.10-11 N.m² / kg²)
M og m - kropsmasser (kg)
r - afstand mellem kroppe (m)
Den første formel til venstre er, hvad vi kalder lov om universel tyngdekraft, i det er det muligt at se, at der ud over massen m er udtrykket GM / r², dette udtryk bruges til at beregne accelerationgivertyngdekraft produceret af et legeme med masse M, på et punkt i en afstand r fra dets massepunkt. Bogstavet G er også en proportionalitetskonstant, der gælder for alle kroppe.
Gennem formlen til højre, vist i den foregående figur, det er muligt at beregne jordens tyngdekraft på overfladen. Til dette vil vi bruge jordens masse (M = 5.972.1024 kg), Jordens ækvatoriale radius (r = 6.371.106 m) og gravitationskonstanten (G = 6,674.10-11 N.m² / kg²), og således vil vi være i stand til at estimere jordens tyngdekraft på dens overflade:
Resultatet viser det Isaac Newtons teori om universel tyngdekraft er i stand til at forudsige Jordens tyngdekraft, og dets resultater er kompatible med dem målt med de mest nøjagtige instrumenter.
Se også:Hvorfor falder ikke månen til jorden?
Vægtstyrkeøvelser
Spørgsmål 1) Med hensyn til begreberne vægt og masse, tjek alternativet FORKERT:
a) Vægt beregnes med kroppens masse ganget med accelerationen af lokal tyngdekraft.
b) Vægt og masse er forskellige fysiske størrelser.
c) Vægtstyrken peger nedad.
d) Vægt er en vektormængde målt i newton.
e) Masse er en skalarmængde målt i kg.
Skabelon: Bogstav C
Løsning:
Det eneste forkerte udsagn er bogstavet C, det siger, at vægten peger nedad, hvilket er forkert. Da vægtkraften er en vektormængde, afhænger dens definition af en referenceramme. For os har en person på den anden side af kloden for eksempel sin vægt pegende opad. Det ville være korrekt at sige, at vægten altid peger mod midten af jorden.
Spørgsmål 2) På månen, hvor tyngdekraften er lig med 1,6 m / s², er en persons vægt 80 N. På jorden, hvor tyngdekraften er 9,8 m / s², vil denne persons masse, i kg, være lig med:
a) 490,0 kg
b) 50,0 kg
c) 8,2 kg
d) 784,0 kg
e) 128 kg
Skabelon: Bogstav B
Løsning:
Først skal vi beregne personens masse baseret på deres vægt og tyngdekraft på månen, tjek:
Fra ovenstående beregninger finder vi, at massen af denne krop er lig med 50 kg, men vi beder om kroppens masse på Jorden, som skal være lig med dens masse andetsteds. Således er det rigtige alternativ bogstavet B.
Spørgsmål 3) Et objekt har en vægt på 2231 N på overfladen af Jupiter, hvor tyngdekraften er 24,79 m / s². Hvad skal vægten af denne krop være på Mars, hvor tyngdekraften er 3,7 m / s²?
a) 333 N
b) 90 N
c) 900 N
d) 370 N
e) 221 N
Skabelon: Bogstav a
Løsning:
Baseret på kroppens masse og vægt på Jupiter kan vi beregne dens masse på Mars, se:
Efter at vi har opdaget legemsmassen (90 kg), anvender vi vægtformlen igen, denne gang ved hjælp af Mars tyngdekraft (3,7 m / s²). Således finder vi, at vægten af denne krop på Mars skal være 333 N.
Af mig Rafael Helerbrock