StyrkeVekt av et legeme er styrkegravitasjon, unikt attraktivt, produsert av et sekund massiv kropp, som Jorden, Månen eller Sol, for eksempel. Ifølge lov om universell gravitasjon, to legemer som inneholder masse tiltrekker seg hverandre med en kraft omvendt proporsjonal med kvadratet på avstanden som skiller dem.
Kraftvekt, gravitasjonskraft eller rett og slett vekt er i utgangspunktet den samme tingen, men det er ganske vanlig for oss å forveksle begrepene vekt og masse, som er forskjellige. Samtidig som vekt er en kraft, målt i newton (N), massen til en kropp er mengden materie den inneholder, målt i kg (kg).
Også tilgang: masse x vekt
Hva er vekt i fysikk?
Vekt er styrke som oppstår fra tiltrekninggravitasjon mellom to organer som består av masse, og vet dette, kan vi beregne den ved multiplikasjon mellom pasta av en av disse kroppene, målt i kilo, og akselerasjonen av tyngdekraften beliggenhet, i m / s². mens massen vår forblir invariant når vi beveger oss mellom to punkter med ulik alvorlighetsgrad, våreVektEndringer.
Per eksempel: en gjenstand på 10 kg på jorden, hvor tyngdekraften er omtrent 9,8 m / s², vil ha en vekt på 98 N, mens på månen, hvor tyngdekraften er 1,6 m / s², vil vekten av denne kroppen bare være 16 N.
Seogså:Forstå hvorfor vi ikke føler at jorden roterer
vektstyrkeformel
Formelen som brukes til å beregne vektstyrke er denne, sjekk den:
P - vekt (N)
m - masse (kg)
g - lokal tyngdekraft (m / s²)
O Vekt, fordi det er en styrke, é vektor. Denne kraften peker alltid mot midten av jorden og er ansvarlig for å holde oss fast på overflaten. På samme måte trekker solen jorden mot sitt sentrum, det vil si at denne stjernen utøver en tung styrke på planeten vår.
DE hvorfor jorden ikke faller mot solen er den store hastigheten som planeten vår kretser rundt stjernen på. Videre fordi det er en kraft som alltid peker mot sentrum av jordens bane rundt solen, kraften gravitasjonseffekt som den gjør på at man ikke er i stand til å påvirke modulen til translasjonshastigheten, bare dens føle.
Vekt og Newtons tredje lov
Ifølge Newtons tredje lov, når vi utøver en kraft mot et legeme, får vi tilbake den samme kraften, i samme intensitet og retning, men med motsatt retning. Brukes i vekt-sammenheng, indikerer denne loven at kraften jorden legger på oss nedover, blir brukt på jorden oppover, og det er riktig. Hvis jorden er i stand til å trekke oss mot sitt sentrum, utøver vi også en kraft på den med samme intensitet, men i motsatt retning.
Årsaken til at vi faller mot jorden, og ikke omvendt, er treghet: Jordens masse er mye større enn massene våre, så dens tendensen til å være i ro er mye større, slik at akselerasjonen som ervervet av den, takket være vektkraften vi utøver, er ubetydelig, nesten null.
leseogså:Hva ville skje hvis jorden sluttet å rotere?
normal vekt og styrke
Normal kraft og styrke og vekt forveksles ofte som et handlings- og reaksjonspar. Imidlertid virker disse kreftene på samme kropp og bryter derfor betingelsen etablert av tredjeloviNewton. Faktisk er den normale kraften en kompresjonsreaksjonskraft som er laget på en eller annen overflate, ikke etter kraftvekt.
styrke arbeidsvekt
Arbeidet utført av en styrke måler mengden energi som er overført mellom to eller flere kropper. Formelen som brukes til å beregne vektkraftens arbeid er denne, sjekk den ut:
τ - arbeid (J - joule)
P - vekt (N - newton)
d - forskyvning (m - meter)
θ - vinkel mellom styrke og vekt
Formelen viser oss at arbeidsmengden utført av vektkraften avhenger av intensiteten til den kraften multiplisert med forskyvningen, men også av vinkelen θ, dannet mellom forskyvning og vektkraft. La oss sjekke ut noen spesielle tilfeller:
Når vinkelen θ er lik 0º: Hvis vektkraften og forskyvningen danner en vinkel på 0 grader, vil vektkraften være positiv, det vil si arbeidet av vektkraften vil gi en økning i kinetisk energi, som når et objekt faller mot sentrum av Jord.
Når vinkelen θ er 180 °: I dette tilfellet er vektkraften og forskyvningen motsatt, som når vi kaster et objekt oppover, her på jorden: når vi gjør det, mister kroppen kinetisk energi, siden arbeidet er negativt, siden cosinus på 180 ° er ekvivalent til 1.
Når vinkelen θ er lik 90º: Siden cosinus på 90 ° er 0, vil ikke vektkraften fungere i retninger som er vinkelrett på den, for eksempel når du går horisontalt. I dette tilfellet vil kroppens vekt ikke gi noen endring i sin kinetiske energi.
Se også: Sjekk ut hva som er viktigst med Newtons tre lover
kraftvekt og tyngdekraft
DE gravitasjonuniversell er en av Newtons lover, denne loven sier at alle legemer som er utstyrt med masse, tiltrekker hverandre parvis, med samme kraft. Videre indikerer denne loven at den attraktive kraften mellom kroppene er proporsjonaltilproduktidinpastaer og omvendtproporsjonalavstanden mellom dem i kvadrat. Sjekk ut den universelle gravitasjonsformelen:
FG - gravitasjonskraft (N)
G - universell gravitasjonskonstant (6.674.10-11 N.m² / kg²)
M og m - kroppsmasser (kg)
r - avstand mellom kroppene (m)
Den første formelen til venstre er det vi kaller lov om universell gravitasjon, i den, kan du se at, i tillegg til masse m, er det begrepet GM / r², dette begrepet brukes til å beregne akselerasjongirtyngdekraften produsert av en kropp med masse M, på et punkt i en avstand r fra massesenteret. Også bokstaven G er en proporsjonalitetskonstant som gjelder for alle kropper.
Gjennom formelen til høyre, vist i forrige figur, det er mulig å beregne jordens tyngdekraft på overflaten. For dette vil vi bruke jordens masse (M = 5.972.1024 kg), jordens ekvatoriale radius (r = 6.371.106 m) og gravitasjonskonstanten (G = 6,674.10-11 N.m² / kg²), og dermed vil vi kunne estimere jordens tyngdekraft på overflaten:
Resultatet viser det Isaac Newtons teori om universell gravitasjon er i stand til å forutsi størrelsen på jordens tyngdekraft, og resultatene er kompatible med resultatene målt med de mest nøyaktige instrumentene.
Se også:Hvorfor faller ikke månen til jorden?
Vektstyrkeøvelser
Spørsmål 1) Når det gjelder begrepene vekt og masse, sjekk INCORRECT-alternativet:
a) Vekt beregnes av kroppens masse multiplisert med akselerasjonen av lokal tyngdekraft.
b) Vekt og masse er forskjellige fysiske størrelser.
c) Vektkraften peker nedover.
d) Vekt er en vektormengde målt i newton.
e) Masse er en skalar mengde målt i kilo.
Mal: Bokstav C
Vedtak:
Den eneste uriktige påstanden er bokstaven C, der står det at vekten peker nedover, noe som er feil. Siden vektkraften er en vektormengde, avhenger dens definisjon av en referanseramme. For oss har for eksempel en person på den andre siden av kloden vekten sin oppover. Det ville være riktig å si at vekten alltid peker mot jordens sentrum.
Spørsmål 2) På månen, hvor tyngdekraften er lik 1,6 m / s², er personens vekt 80 N. På jorden, hvor tyngdekraften er 9,8 m / s², vil denne personens masse, i kg, være lik:
a) 490,0 kg
b) 50,0 kg
c) 8,2 kg
d) 784,0 kg
e) 128 kg
Mal: Bokstav B
Vedtak:
Først må vi beregne personens masse basert på vekt og tyngdekraft på månen, sjekk ut:
Fra de ovennevnte beregningene finner vi at massen til denne kroppen er lik 50 kg, men vi ber om massen til kroppen på jorden, som må være lik dens masse andre steder. Dermed er det riktige alternativet bokstaven B.
Spørsmål 3) Et objekt har en vekt på 2231 N på overflaten av Jupiter, hvor tyngdekraften er 24,79 m / s². Hva skal vekten av dette legemet 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
Mal: Bokstaven A
Vedtak:
Basert på kroppens masse og vekt på Jupiter, kan vi beregne massen på Mars, se:
Etter at vi har oppdaget kroppsmassen (90 kg), bruker vi vektformelen igjen, denne gangen ved hjelp av Mars tyngdekraft (3,7 m / s²). Dermed finner vi at vekten av denne kroppen på Mars må være 333 N.
Av meg. Rafael Helerbrock