PutereGreutate a unui corp este puteregravitațional, atractiv unic, produs de o secundă corp masiv, cum ar fi Pământul, Luna sau Soare, de exemplu. In conformitate cu legea gravitației universale, două corpuri care conțin masă se atrag reciproc cu o forță invers proporțională cu pătratul distanței care le separă.
Greutatea forței, forța gravitațională sau pur și simplu greutatea sunt în esență același lucru, cu toate acestea este destul de obișnuit să confundăm conceptele de greutate și masă, care sunt diferite. In timp ce greutatea este o forță, măsurată în newtoni (N), masa unui corp este cantitatea de materie pe care o conține, măsurată în kilograme (kg).
De asemenea, accesați: masa x greutate
Ce este greutatea în fizică?
Greutate este putere care apare din atracţiegravitațional între două corpuri formate din masă, știind acest lucru, îl putem calcula prin multiplicare între Paste a unuia dintre aceste corpuri, măsurat în kilograme, și accelerația gravitatie locație, în m / s². în timp ce masa noastră rămâne invariant când ne deplasăm între două puncte cu severități diferite, al nostruGreutateschimbări.
Pe exemplu: un obiect de 10 kg pe Pământ, unde gravitația este de aproximativ 9,8 m / s², va avea o greutate de 98 N, în timp ce pe Lună, unde gravitația este de 1,6 m / s², greutatea acestui corp ar fi de numai 16 N.
Uitede asemenea:Înțelegeți de ce nu simțim Pământul rotindu-se
formula de rezistență la greutate
Formula utilizată pentru a calcula rezistența la greutate este aceasta, verificați-o:
P - greutate (N)
m - masa (kg)
g - gravitația locală (m / s²)
O Greutate, pentru că este un putere, é vector. Această forță îndreaptă întotdeauna spre centrul Pământului și este responsabilă pentru a ne ține blocați pe suprafața sa. În mod similar, Soarele atrage Pământul spre centrul său, adică această stea exercită o forță grea pe planeta noastră.
THE de ce pământul nu cade spre soare este marea viteză cu care planeta noastră orbitează în jurul stelei. Mai mult, pentru că este o forță care indică întotdeauna spre centrul traiectoriei Pământului în jurul Soarelui, forța efect gravitațional pe care îl face asupra aceluia nu este capabil să afecteze modulul vitezei de translație, ci doar al acestuia sens.
Greutatea și a treia lege a lui Newton
In conformitate cu A treia lege a lui Newton, când exercităm o forță împotriva unui corp, primim înapoi de la el aceeași forță, în aceeași intensitate și direcție, dar cu direcția opusă. Aplicată în contextul greutății, această lege indică faptul că forța pe care Pământul o pune asupra noastră în jos se aplică Pământului în sus și că este corect. Dacă Pământul este capabil să ne tragă spre centrul său, exercităm și o forță de aceeași intensitate, dar în direcția opusă.
Motivul pentru care cădem spre Pământ, și nu invers, este inerţie: masa Pământului este mult mai mare decât masele noastre, deci este tendința de a rămâne în repaus este mult mai mare, astfel încât accelerația dobândită de aceasta, datorită forței de greutate pe care o exercităm, este neglijabilă, aproape nulă.
cititde asemenea:Ce s-ar întâmpla dacă Pământul ar înceta să se rotească?
greutate și rezistență normale
Forta normala iar puterea și greutatea sunt adesea confundate ca o pereche de acțiune și reacție. Cu toate acestea, aceste forțe acționează asupra aceluiași corp și, prin urmare, încalcă condiția stabilită de al treilealegeînNewton. De fapt, forța normală este a forța de reacție de compresie care se face pe o anumită suprafață, nu prin greutatea forței.
putere greutate de lucru
Munca efectuată de o forță măsoară cantitatea de energie care a fost transferată între două sau mai multe corpuri. Formula utilizată pentru a calcula munca forței de greutate este aceasta, verificați-o:
τ - lucru (J - joule)
P - greutate (N - newton)
d - deplasare (m - metru)
θ - unghiul dintre rezistență și greutate
Formula ne arată că cantitatea de muncă realizată de forța de greutate depinde de intensitatea acelei forțe înmulțită cu deplasarea, dar și de unghiul θ, format între deplasare și forța de greutate. Să verificăm câteva cazuri speciale:
Când unghiul θ este egal cu 0º: Dacă forța de greutate și deplasarea formează un unghi de 0 grade, forța de greutate va fi pozitivă, adică munca a forței de greutate va produce o creștere a energiei cinetice, ca atunci când un obiect cade spre centrul Pământ.
Când unghiul θ este egal cu 180º: În acest caz, forța de greutate și deplasarea sunt opuse, ca atunci când aruncăm un obiect în sus, aici pe Pământ: atunci când o facem, corpul pierde energia cinetică, deoarece lucrarea este negativă, deoarece cosinusul de 180 ° este echivalent la 1.
Când unghiul θ este egal cu 90º: Deoarece cosinusul de 90 ° este 0, forța de greutate nu va funcționa în direcții perpendiculare pe acesta, cum ar fi atunci când mergeți pe orizontală. În acest caz, greutatea corpului nu va produce nicio modificare a energiei sale cinetice.
Vezi și: Verificați ce este cel mai important la cele trei legi ale lui Newton
greutatea forței și gravitația
THE gravitațieuniversal este unul din Legile lui Newton, această lege afirmă că toate corpurile înzestrate cu masă se atrag reciproc în perechi, cu aceeași forță. Mai mult, această lege indică faptul că forța atractivă dintre corpuri este proporţionallaprodusîntaPaste și inversproporţionaldistanța dintre ei pătrată. Consultați formula de gravitație universală:
FG - forța gravitațională (N)
G - constanta de gravitație universală (6.674.10-11 Nm² / kg²)
M și m - mase corporale (kg)
r - distanța dintre corpuri (m)
Prima formulă afișată în stânga este ceea ce numim legea gravitației universale, în ea, puteți vedea că, pe lângă masa m, există termenul GM / r², acest termen este folosit pentru a calcula acceleraredăgravitatie produs de un corp de masă M, într-un punct la o distanță r de centrul său de masă. Mai mult, litera G este o constantă de proporționalitate care se aplică tuturor corpurilor.
Prin formula din dreapta, prezentată în figura anterioară, este posibil să se calculeze gravitația Pământului pe suprafața sa. Pentru aceasta, vom folosi masa Pământului (M = 5.972.1024 kg), raza ecuatorială a Pământului (r = 6.371.106 m) și constanta de gravitație (G = 6.674.10-11 N.m² / kg²) și astfel vom putea estima gravitația Pământului pe suprafața sa:
Rezultatul arată că Teoria gravitației universale a lui Isaac Newton este capabilă să prezică magnitudinea gravitației Pământului, iar rezultatele sale sunt compatibile cu cele măsurate de cele mai precise instrumente.
Vezi și:De ce Luna nu cade pe Pământ?
Exerciții de rezistență la greutate
Intrebarea 1) În ceea ce privește conceptele de greutate și masă, verificați alternativa INCORECTĂ:
a) Greutatea se calculează cu masa corpului înmulțită cu accelerația gravitației locale.
b) Greutatea și masa sunt mărimi fizice diferite.
c) Forța de greutate indică în jos.
d) Greutatea este o cantitate vectorială, măsurată în newtoni.
e) Masa este o cantitate scalară măsurată în kilograme.
Șablon: Litera C
Rezoluţie:
Singura afirmație incorectă este litera C, scrie că greutatea indică în jos, ceea ce este greșit. Deoarece forța de greutate este o mărime vectorială, definiția sa depinde de un cadru de referință. Pentru noi, de exemplu, o persoană de cealaltă parte a globului are greutatea îndreptată în sus. Ar fi corect să spunem că greutatea îndreaptă întotdeauna spre centrul Pământului.
Intrebarea 2) Pe Lună, unde gravitația este egală cu 1,6 m / s², greutatea unei persoane este de 80 N. Pe Pământ, unde gravitația este de 9,8 m / s², masa acestei persoane, în kg, va fi egală cu:
a) 490,0 kg
b) 50,0 kg
c) 8,2 kg
d) 784,0 kg
e) 128 kg
Șablon: Litera B
Rezoluţie:
Mai întâi trebuie să calculăm masa persoanei în funcție de greutatea și gravitația acesteia pe Lună, verificăm:
Din calculele de mai sus, constatăm că masa acestui corp este egală cu 50 kg, cu toate acestea, cerem masa corpului pe Pământ, care trebuie să fie egală cu masa sa în altă parte. Astfel, alternativa corectă este litera B.
Întrebarea 3) Un obiect are o greutate de 2231 N pe suprafața lui Jupiter, unde gravitația este de 24,79 m / s². Care ar trebui să fie greutatea acestui corp pe Marte, unde gravitația este de 3,7 m / s²?
a) 333 N
b) 90 N
c) 900 N
d) 370 N
e) 221 N
Șablon: Litera a
Rezoluţie:
Pe baza masei și greutății corpului pe Jupiter, putem calcula masa acestuia pe Marte, a se vedea:
După ce am descoperit masa corporală (90 kg), aplicăm din nou formula greutății, de data aceasta folosind gravitația pe Marte (3,7 m / s²). Astfel, constatăm că greutatea acestui corp pe Marte trebuie să fie de 333 N.
De mine. Rafael Helerbrock