SilaVáha tela je silagravitačné, jedinečne atraktívne, vyrobené sekundou masívne telo, ako Zem, Mesiac alebo slnko, napríklad. Podľa zákon univerzálnej gravitácie, dve telesá, ktoré obsahujú hmotu, sa navzájom priťahujú silou nepriamo úmernou štvorcu vzdialenosti, ktorá ich oddeľuje.
Silová hmotnosť, gravitačná sila alebo jednoducho hmotnosť sú v zásade to isté, je však úplne bežné, že si zamieňame pojmy hmotnosť a hmotnosť, ktoré sú odlišné. Zatiaľ čo hmotnosť je sila meraná v newtonoch (N), hmotnosť tela je množstvo hmoty, ktoré obsahuje, meraná v kilogramoch (kg).
Tiež prístup: hmotnosť x hmotnosť
Čo je to váha vo fyzike?
Váha je sila ktorý vzniká z príťažlivosťgravitačné medzi dvoma telesami pozostávajúcimi z hmotnosti, keď to vieme, môžeme to vypočítať pomocou násobenie medzi cestoviny jedného z týchto telies meraných v kilogramoch a zrýchlenie gravitácia umiestnenie, v m / s². zatiaľ čo naša omša zostáva nemenný keď sa pohybujeme medzi dvoma bodmi s rôznou závažnosťou, nášVáhazmeny.
Za príklad: 10 kg objekt na Zemi, ktorého gravitácia je približne 9,8 m / s², bude mať hmotnosť 98 N, zatiaľ čo na Mesiaci, kde je gravitácia 1,6 m / s², bude hmotnosť tohto telesa iba 16 N.
Pozritiež:Pochopte, prečo necítime rotáciu Zeme
vzorec hmotnosti
Vzorec použitý na výpočet hmotnosti je tento, skontrolujte ho:
P - hmotnosť (N)
m - hmotnosť (kg)
g - lokálna gravitácia (m / s²)
O Váha, pretože to je a sila, é vektor. Táto sila vždy smeruje do stredu Zeme a je zodpovedná za to, že nás držíte uviaznutých na jej povrchu. Podobne Slnko priťahuje Zem smerom do jej stredu, to znamená, že táto hviezda vyvíja na našu planétu veľkú silu.
THE prečo zem nespadá k slnku je veľká rýchlosť, akou naša planéta obieha okolo hviezdy. Ďalej preto, že je to sila, ktorá vždy smeruje do stredu trajektórie Zeme okolo Slnka, teda sila gravitačný efekt, ktorý na to robí, nie je schopný ovplyvniť modul translačnej rýchlosti, iba jeho zmysel.
Váha a Newtonov tretí zákon
Podľa Tretí Newtonov zákon, keď vyvíjame silu proti telu, dostávame z neho späť rovnakú silu, v rovnakej intenzite a smere, ale opačným smerom. Tento zákon, aplikovaný v súvislosti s váhou, naznačuje, že sila, ktorú na nás Zem kladie smerom dole, sa aplikuje na Zem smerom nahor, a to je správne. Ak je Zem schopná ťahať nás k svojmu stredu, pôsobíme na ňu tiež silou rovnakej intenzity, ale v opačnom smere.
Dôvod, prečo padáme k Zemi, a nie naopak, je zotrvačnosť: hmotnosť Zeme je oveľa väčšia ako naša hmotnosť, takže je tendencia zostať v pokoji je oveľa väčšia, takže ním získané zrýchlenie vďaka váhovej sile, ktorú vyvíjame, je zanedbateľné, takmer nulové.
čítaťtiež:Čo by sa stalo, keby sa Zem prestala otáčať?
normálna váha a sila
Normálna sila a sila a váha sú často zamieňané ako akčné a reakčné páry. Tieto sily však pôsobia na to isté telo, a preto porušujú podmienku stanovenú v tretízákonvNewton. Normálna sila je v skutočnosti a sila kompresnej reakcie ktorý je vyrobený na nejakom povrchu, nie silou sily.
silová pracovná váha
Práca vykonaná silou meria množstvo energie, ktorá sa preniesla medzi dvoma alebo viacerými telami. Vzorec, ktorý sa používa na výpočet práce váhovej sily, je tento, skontrolujte to:
τ - práca (J - joule)
P - hmotnosť (N - newton)
d - posunutie (m - meter)
θ - uhol medzi silou a hmotnosťou
Vzorec nám ukazuje, že množstvo práce vykonanej váhovou silou závisí od intenzity tejto sily vynásobenej posunom, ale aj od uhla θ, medzi posunom a váhovou silou. Pozrime sa na niektoré špeciálne prípady:
Keď je uhol θ rovný 0 °: Ak váhová sila a posunutie zvierajú uhol 0 stupňov, bude váhová sila kladná, to znamená práca tiažovej sily spôsobí zvýšenie kinetickej energie, ako keď predmet spadne smerom do stredu Zem.
Keď sa uhol θ rovná 180 °: V tomto prípade je váhová sila a posunutie opačné, ako keď hodíme predmet smerom hore, tu na Zemi: keď to urobíme, telo stratí kinetickú energiu, pretože práca je negatívna, pretože kosínus o 180 ° je ekvivalentný do 1.
Keď sa uhol θ rovná 90 °: Pretože kosínus 90 ° je 0, váhová sila nebude pracovať v smeroch na ňu kolmých, napríklad pri vodorovnej chôdzi. V takom prípade nebude hmotnosť tela spôsobovať žiadnu zmenu kinetickej energie.
Pozri tiež: Zistite, čo je najdôležitejšie z troch Newtonových zákonov
silová hmotnosť a gravitácia
THE gravitáciauniverzálny je jeden z Newtonove zákony, tento zákon ustanovuje, že všetky telá obdarené hmotou sa navzájom priťahujú vo dvojiciach s rovnakou silou. Tento zákon ďalej naznačuje, že príťažlivá sila medzi orgánmi je proporcionálnydovýrobokvtvojcestoviny a inverzneproporcionálnyvzdialenosť medzi nimi na druhú. Pozrite sa na univerzálny gravitačný vzorec:
FG - gravitačná sila (N)
G - univerzálna gravitačná konštanta (6.674.10-11 N.m² / kg²)
M a m - telesné hmotnosti (kg)
r - vzdialenosť medzi telami (m)
Prvý vzorec zobrazený vľavo je to, čo nazývame zákon univerzálnej gravitácie, v ňom vidíte, že okrem hmotnosti m existuje termín GM / r², tento termín sa používa na výpočet zrýchleniedávagravitácia vyprodukovaný telesom hmotnosti M v bode vo vzdialenosti r od jeho stredu hmotnosti. Písmeno G je tiež konštanta proporcionality, ktorá sa vzťahuje na všetky orgány.
Prostredníctvom vzorca vpravo, zobrazeného na predchádzajúcom obrázku, je možné vypočítať gravitáciu zeme na jeho povrchu. Na tento účel využijeme hmotnosť Zeme (M = 5.972.1024 kg), rovníkový polomer Zeme (r = 6,371.106 m) a gravitačná konštanta (G = 6 674,10-11 N.m² / kg²), a teda budeme schopní odhadnúť gravitáciu Zeme na jej povrchu:
Výsledok to ukazuje Teória univerzálnej gravitácie Isaaca Newtona je schopná predpovedať veľkosť gravitácie Zeme, a jeho výsledky sú kompatibilné s výsledkami nameranými najpresnejšími prístrojmi.
Pozri tiež:Prečo Mesiac nespadne na Zem?
Cvičenie na zvýšenie hmotnosti
Otázka 1) Pokiaľ ide o koncepty hmotnosti a hmotnosti, skontrolujte NESPRÁVNU alternatívu:
a) Hmotnosť sa počíta z hmotnosti tela vynásobenej zrýchlením miestnej gravitácie.
b) Hmotnosť a hmotnosť sú rôzne fyzikálne veličiny.
c) Váhová sila smeruje nadol.
d) Hmotnosť je vektorová veličina meraná v newtonoch.
e) Hmotnosť je skalárne množstvo merané v kilogramoch.
Šablóna: Písmeno C.
Rozhodnutie:
Jediné nesprávne tvrdenie je písmeno C, ktoré hovorí, že váha smeruje nadol, čo je nesprávne. Pretože váhová sila je vektorová veličina, jej definícia závisí od referenčného rámca. Napríklad pre nás má človek na druhej strane planéty svoju váhu smerujúcu nahor. Bolo by správne povedať, že váha vždy smeruje do stredu Zeme.
Otázka 2) Na Mesiaci, kde je gravitácia rovná 1,6 m / s², je hmotnosť človeka 80 N. Na Zemi, kde je gravitácia 9,8 m / s², sa hmotnosť tejto osoby v kg bude rovnať:
a) 490,0 kg
b) 50,0 kg
c) 8,2 kg
d) 784,0 kg
e) 128 kg
Šablóna: Písmeno B
Rozhodnutie:
Najprv musíme vypočítať hmotnosť človeka na základe jeho hmotnosti a gravitácie na Mesiaci, skontrolujte:
Z vyššie uvedených výpočtov zistíme, že hmotnosť tohto telesa sa rovná 50 kg, požadujeme však hmotnosť telesa na Zemi, ktorá sa musí rovnať jeho hmotnosti inde. Správnou alternatívou je teda písmeno B.
Otázka 3) Objekt má hmotnosť 2231 N na povrchu Jupitera, kde je gravitácia 24,79 m / s². Aká by mala byť hmotnosť tohto telesa na Marse, kde je gravitácia 3,7 m / s²?
a) 333 N
b) 90 N
c) 900 N
d) 370 s
e) 221 N
Šablóna: Písmeno A
Rozhodnutie:
Na základe hmotnosti a hmotnosti tela na Jupiteri môžeme vypočítať jeho hmotnosť na Marse, pozri:
Keď sme objavili telesnú hmotnosť (90 kg), znova použijeme vzorec hmotnosti, tentokrát pomocou gravitácie Marsu (3,7 m / s²). Zistili sme teda, že hmotnosť tohto telesa na Marse musí byť 333 N.
Podľa mňa.Rafael Helerbrock
