siłaWaga ciała jest siłagrawitacyjny, wyjątkowo atrakcyjny, wyprodukowany przez sekundę masywne ciało, jak Ziemia, Księżyc lub Słońce, na przykład. Według prawo powszechnego ciążenia, dwa ciała zawierające masę przyciągają się z siłą odwrotnie proporcjonalną do kwadratu dzielącej je odległości.
Siła waga, siła grawitacji lub po prostu waga to zasadniczo to samo, jednak dość często mylimy pojęcia masy i masy, które są różne. Podczas waga to siła mierzona w niutonach (N), masa ciała to ilość zawartej w nim materii mierzona w kilogramach (kg).
Również dostęp: masa x waga
Czym jest waga w fizyce?
Waga jest siła co wynika z atrakcjagrawitacyjny między dwoma ciałami składającymi się z masy, wiedząc o tym, możemy to obliczyć przez mnożenie pomiędzy makaron jednego z tych ciał, mierzonego w kilogramach, oraz przyspieszenie powaga lokalizacja, w m/s². podczas gdy nasza masa pozostaje niezmienny kiedy poruszamy się między dwoma punktami o różnej wadze, naszWagazmiany.
Za przykład: 10 kg obiekt na Ziemi, gdzie grawitacja wynosi około 9,8 m/s², będzie miał masę 98 N, podczas gdy na Księżycu, gdzie grawitacja wynosi 1,6 m/s², waga tego ciała wynosiłaby tylko 16 N.
Popatrzrównież:Zrozum, dlaczego nie czujemy, że Ziemia się obraca
formuła siły wagi weight
Wzór używany do obliczenia siły ciężaru jest następujący, sprawdź to:
P - waga (N)
m - masa (kg)
sol - grawitacja lokalna (m/s²)
O Waga, bo to jest siła, é wektor. Siła ta zawsze wskazuje na środek Ziemi i jest odpowiedzialna za to, że utknęliśmy na jej powierzchni. Podobnie Słońce przyciąga Ziemię w kierunku jej środka, to znaczy ta gwiazda wywiera dużą siłę na naszą planetę.
TEN dlaczego ziemia nie opada w kierunku słońca? to wielka prędkość, z jaką nasza planeta krąży wokół gwiazdy. Ponadto, ponieważ jest to siła, która zawsze wskazuje środek trajektorii Ziemi wokół Słońca, siła efekt grawitacyjny, który działa nie jest w stanie wpłynąć na moduł prędkości translacyjnej, tylko jej sens.
Waga i trzecie prawo Newtona
Według Trzecie prawo Newtona, kiedy wywieramy siłę na ciało, otrzymujemy od niego tę samą siłę, w tym samym natężeniu i kierunku, ale w przeciwnym kierunku. To prawo, zastosowane w kontekście wagi, wskazuje, że siła, którą Ziemia nakłada na nas w dół, jest przyłożona do Ziemi w górę i to jest poprawne. Jeśli Ziemia jest w stanie przyciągnąć nas do swojego środka, to również wywieramy na nią siłę o tej samej intensywności, ale w przeciwnym kierunku.
Powodem, dla którego spadamy w kierunku Ziemi, a nie na odwrót, jest bezwładność: masa Ziemi jest znacznie większa niż nasze masy, więc jej skłonność do pozostawania w spoczynku jest znacznie większa, dzięki czemu uzyskiwane przez nią przyspieszenie, dzięki wywieranej przez nas sile ciężaru, jest znikome, prawie zerowe.
czytaćrównież:Co by się stało, gdyby Ziemia przestała się obracać?
normalna waga i siła
Normalna siła a siła i waga są często mylone jako para akcji i reakcji. Jednak siły te działają na to samo ciało, a zatem naruszają stan ustalony przez trzeciprawowNiuton. W rzeczywistości normalna siła to siła reakcji ściskania który jest wykonany na jakiejś powierzchni, a nie siłą ciężaru.
siła robocza waga
Praca wykonywana przez siłę mierzy ilość energii, która została przekazana między dwoma lub więcej ciałami. Wzór używany do obliczenia pracy siły ciężaru jest następujący, sprawdź to:
τ - praca (J - dżul)
P - waga (N - niuton)
re - przemieszczenie (m - metr)
θ - kąt pomiędzy wytrzymałością a wagą
Wzór pokazuje nam, że ilość pracy wykonanej przez siłę ciężaru zależy od intensywności tej siły pomnożonej przez przemieszczenie, ale także od kąta θ, utworzone między przemieszczeniem a siłą ciężaru. Sprawdźmy kilka szczególnych przypadków:
Gdy kąt θ jest równy 0º: Jeśli siła i przemieszczenie ciężarka tworzą kąt 0 stopni, siła ciężaru będzie dodatnia, czyli praca siły ciężaru spowoduje wzrost energii kinetycznej, jak wtedy, gdy obiekt spada w kierunku środka Ziemia.
Gdy kąt θ jest równy 180º: W tym przypadku siła ciężaru i przemieszczenie są przeciwne, jak wtedy, gdy wyrzucamy przedmiot w górę, tu na Ziemię: kiedy to robimy, ciało traci energię kinetyczną, ponieważ praca jest ujemna, ponieważ cosinus 180° jest równoważny do 1.
Gdy kąt θ jest równy 90º: Ponieważ cosinus 90° wynosi 0, siła obciążenia nie będzie działać w kierunkach prostopadłych do niej, na przykład podczas chodzenia poziomo. W takim przypadku waga ciała nie spowoduje zmiany jego energii kinetycznej.
Zobacz też: Sprawdź, co jest najważniejsze w trzech prawach Newtona
siła waga i grawitacja
TEN grawitacjauniwersalny jest jednym z Prawa Newtona, prawo to mówi, że wszystkie ciała obdarzone masą przyciągają się parami z tą samą siłą. Ponadto prawo to wskazuje, że siła przyciągania między ciałami jest proporcjonalnydoproduktwTwójmakarony i odwrotnieproporcjonalnyodległość między nimi do kwadratu. Sprawdź uniwersalną formułę grawitacyjną:
fasol - siła grawitacji (N)
sol - uniwersalna stała grawitacji (6.674.10-11 Nm²/kg²)
M i m - masy ciała (kg)
r - odległość między ciałami (m)
Pierwsza formuła pokazana po lewej to tak zwana prawo powszechnego ciążenia, można w nim zobaczyć, że oprócz masy m występuje wyraz GM/r², który służy do obliczania przyśpieszeniedajepowaga wytworzony przez ciało o masie M w punkcie w odległości r od jego środka masy. Ponadto litera G jest stałą proporcjonalności, która dotyczy wszystkich ciał.
Poprzez formułę po prawej stronie, pokazaną na poprzednim rysunku, można obliczyć grawitację Ziemi na jego powierzchni. W tym celu wykorzystamy masę Ziemi (M = 5,972,1024 kg), promień równikowy Ziemi (r = 6,371,106 m) i stałą grawitacji (G = 6,674,10-11 N.m²/kg²), dzięki czemu będziemy mogli oszacować grawitację Ziemi na jej powierzchni:
Wynik pokazuje, że teoria powszechnego ciążenia Isaaca Newtona jest w stanie przewidzieć wielkość grawitacji Ziemi, a jego wyniki są zgodne z wynikami zmierzonymi najdokładniejszymi instrumentami.
Zobacz też:Dlaczego Księżyc nie spada na Ziemię?
Ćwiczenia siłowe na wagę
Pytanie 1) Jeśli chodzi o pojęcia wagi i masy, sprawdź alternatywę NIEPRAWIDŁOWĄ:
a) Waga jest obliczana jako masa ciała pomnożona przez przyspieszenie lokalnej grawitacji.
b) Waga i masa to różne wielkości fizyczne.
c) Siła ciężaru skierowana w dół.
d) Waga jest wielkością wektorową mierzoną w niutonach.
e) Masa to wielkość skalarna mierzona w kilogramach.
Szablon: Litera C
Rozkład:
Jedynym błędnym stwierdzeniem jest litera C, mówi, że waga jest skierowana w dół, co jest błędne. Ponieważ siła ciężaru jest wielkością wektorową, jej definicja zależy od układu odniesienia. Dla nas na przykład osoba po drugiej stronie kuli ziemskiej ma swój ciężar skierowany do góry. Słusznie byłoby powiedzieć, że ciężar zawsze wskazuje środek Ziemi.
Pytanie 2) Na Księżycu, gdzie grawitacja wynosi 1,6 m/s², waga człowieka wynosi 80 N. Na Ziemi, gdzie grawitacja wynosi 9,8 m/s², masa tej osoby w kg będzie równa:
a) 490,0 kg
b) 50,0 kg
c) 8,2 kg
d) 784,0 kg
e) 128 kg
Szablon: Literka B
Rozkład:
Najpierw musimy obliczyć masę osoby na podstawie jej wagi i grawitacji na Księżycu, sprawdź:
Z powyższych obliczeń wynika, że masa tego ciała jest równa 50 kg, jednak prosimy o masę ciała na Ziemi, która musi być równa jego masie gdzie indziej. Zatem właściwą alternatywą jest litera B.
Pytanie 3) Obiekt ma masę 2231 N na powierzchni Jowisza, gdzie grawitacja wynosi 24,79 m/s². Jaki powinien być ciężar tego ciała na Marsie, gdzie grawitacja wynosi 3,7 m/s²?
a) 333 N
b) 90 N
c) 900 N
d) 370 N
e) 221 N
Szablon: Litera a
Rozkład:
Na podstawie masy i wagi ciała na Jowiszu możemy obliczyć jego masę na Marsie, patrz:
Po odkryciu masy ciała (90 kg) ponownie stosujemy wzór na wagę, tym razem używając grawitacji Marsa (3,7 m/s²). W ten sposób stwierdzamy, że masa tego ciała na Marsie musi wynosić 333 N.
Przeze mnie Rafael Helerbrock