TEN siła waga (P) to rodzaj siły, która działa w kierunku pionowym pod wpływem ziemskiej grawitacji.
Innymi słowy, jest to siła działająca na wszystkie ciała, wywierana na nie przez pole grawitacyjne Ziemi.
Formuła siły wagi
Aby obliczyć siłę ciężaru, użyj następującego wzoru:
P = m. sol (w module)
(w wektorze)
Gdzie,
P: wytrzymałość waga (N)
m: masa (kg)
sol: przyspieszenie grawitacyjne (m/s2)
Pamiętaj, że siła jest wektorem, więc jest oznaczona strzałką nad literą. Wektory mają moduł (siła przyłożonej siły), kierunek (linia, wzdłuż której działa) i kierunek (strona linii, na którą została przyłożona siła).
W grawitacji standardowej, czyli w miejscu, w którym przyspieszenie grawitacyjne wynosi 9,8 m/s2, jeden kilogram siły (1kgf) to ciężar ciała o jednym kilogramie masy:
1kgf = 9,8N
Czy wiedziałeś?
Waga ciał może się różnić w zależności od grawitacji miejsca. Oznacza to, że waga ciała jest inna na Ziemi, z grawitacją 9,8 m/sm2, oraz na Marsie, gdzie grawitacja wynosi 3,724 m/s2.
Dlatego mówiąc „ważę 60 kg”, używamy wyrażenia niepoprawnego zgodnie z fizyką.
Prawidłowe byłoby „Mam masę 60 kg”. Dzieje się tak, ponieważ podczas gdy ciężar ciała zmienia się w zależności od grawitacji, masa nigdy się nie zmienia, to znaczy jest stała.
Aby dowiedzieć się więcej, przeczytaj także: siła grawitacji.
Przykłady
Poniżej znajdują się trzy przykłady jak obliczyć wagę wytrzymałości:
1. Ile waży ciało o masie 30 kg na powierzchni Marsa, gdzie grawitacja wynosi 3,724 m/s2?
P = m. sol
P = 30. 3,724
P = 111,72 N
2. Oblicz wagę obiektu o wadze 50 kg na powierzchni ziemi, gdzie grawitacja wynosi 9,8 m/s2?
P = m. sol
P = 50. 9,8
P = 490 N
3. Ile waży osoba o wadze 70 kg na Księżycu? Załóżmy, że grawitacja na Księżycu wynosi 1,6 m/s2.
P = m. sol
P = 70. 1,6
P = 112 N
Normalna siła
Oprócz wytrzymałości na wagę mamy normalna siła który działa również w kierunku pionowym w płaszczyźnie prostej. Zatem siła normalna będzie miała taką samą intensywność jak siła ciężaru, jednak w przeciwnym kierunku.
Dla lepszego zrozumienia zobacz poniższy rysunek:
Ćwiczenia na egzamin wstępny z informacją zwrotną
1. (PUC-MG) Załóżmy, że twoja masa wynosi 55 kg. Kiedy wejdziesz na wagę apteczną, aby sprawdzić swoją wagę, wskaźnik wskaże: (rozważ g=10m/s2)
a) 55 kg
b) 55 N
c) 5,5 kg
d) 550 N
e) 5500 N
Alternatywny
2. (ENEM) Waga ciała jest wielkością fizyczną:
a) która nie zmienia się w zależności od położenia ciała
b) których jednostka jest mierzona w kilogramach
c) charakteryzuje się ilością materii, jaką zawiera ciało
d) który mierzy siłę siły reakcji podpory
e) którego intensywność jest iloczynem masy ciała i przyspieszenia lokalnej grawitacji.
Alternatywne i
3. (Unitins-TO) Sprawdź poprawną propozycję:
a) masa ciała na Ziemi jest mniejsza niż na Księżycu
b) waga mierzy bezwładność ciała
c) Waga i masa to synonimy
d) Masa ciała na Ziemi jest większa niż na Księżycu
e) System napędu odrzutowego działa w oparciu o zasadę działania i reakcji.
Alternatywne i
4. (UNIMEP-SP) Astronauta w pełnym skafandrze waży 120 kg. Podczas podróży na Księżyc, gdzie przyspieszenie grawitacyjne wynosi 1,6 m/s2, jego masa i waga wyniosą odpowiednio:
a) 75 kg i 120 N
b) 120 kg i 192 N
c) 192 kg i 192 N
d) 120 kg i 120 N
e) 75 kg i 192 N
Alternatywne b
5. (UFV-MG) Astronauta zabiera pudełko z Ziemi na Księżyc. Można powiedzieć, że wysiłek, jaki podejmie, aby przenieść pudełko na Księżyc, będzie:
a) większe niż na Ziemi, ponieważ masa pudełka będzie się zmniejszać, a jego waga wzrośnie.
b) większe niż na Ziemi, ponieważ masa pudła pozostanie stała, a jego waga wzrośnie.
c) mniejsze niż na Ziemi, ponieważ masa pudełka będzie się zmniejszać, a jego waga pozostanie stała.
d) mniejsze niż na Ziemi, gdyż masa pudełka będzie wzrastać, a waga maleć.
e) mniejsze niż na Ziemi, ponieważ masa pudła pozostanie stała, a jego waga zmniejszy się.
Alternatywne i
Chcieć wiedzieć więcej? Kontynuuj badania, czytając teksty:
- siła
- Powaga
- Prawa Newtona
- Prawa Newtona - ćwiczenia
- Przyspieszenie grawitacyjne
- Koła pasowe
- Wzory fizyki
