StyrkaVikt av en kropp är styrkagravitation, unikt attraktiv, producerad av en sekund massiv kropp, som jorden, månen eller Sol, till exempel. Enligt lagen om universell gravitation, två kroppar som innehåller massa lockar varandra med en kraft som är omvänt proportionell mot kvadratet på avståndet som skiljer dem.
Kraftvikt, gravitationskraft eller helt enkelt vikt är i grunden samma sak, men det är ganska vanligt för oss att förväxla begreppen vikt och massa, som är olika. Medan vikt är en kraft, uppmätt i newton (N), kroppens massa är den mängd material den innehåller, uppmätt i kg (kg).
Också tillgång: massa x vikt
Vad är vikt i fysik?
Vikt är styrka som härrör från attraktiongravitation mellan två kroppar som består av massa, med vetskap om detta, kan vi beräkna den med multiplikation mellan pasta av en av dessa kroppar, mätt i kilogram, och accelerationen av allvar plats, i m / s². medan vår massa kvarstår invariant när vi flyttar mellan två punkter med olika svårighetsgrad, vårViktändringar.
Per exempel: ett föremål på 10 kg på jorden, där tyngdkraften är cirka 9,8 m / s², kommer att ha en vikt på 98 N, medan på månen, där tyngdkraften är 1,6 m / s², skulle denna kropps vikt endast vara 16 N.
Seockså:Förstå varför vi inte känner att jorden roterar
viktstyrka formel
Formeln som används för att beräkna viktstyrka är denna, kolla in den:
P - vikt (N)
m - massa (kg)
g - lokal gravitation (m / s²)
O Vikt, eftersom det är en styrka, é vektor. Denna kraft pekar alltid mot jordens centrum och är ansvarig för att hålla oss fast på dess yta. På samma sätt drar solen jorden mot sitt centrum, det vill säga den här stjärnan utövar en tung kraft på vår planet.
DE anledningen till att jorden inte faller mot solen är den stora hastigheten som vår planet kretsar kring stjärnan. Dessutom, eftersom det är en kraft som alltid pekar på centrum av jordens bana runt solen, kraften gravitationseffekt som den gör på att man inte kan påverka modulen för translationell hastighet, bara dess känsla.
Sluta inte nu... Det finns mer efter reklam;)
Vikt och Newtons tredje lag
Enligt Newtons tredje lag, när vi utövar en kraft mot en kropp, får vi tillbaka den från samma kraft, i samma intensitet och riktning, men med motsatt riktning. Tillämpad i vikt-sammanhang indikerar denna lag att den kraft som jorden sätter på oss nedåt appliceras på jorden uppåt, och det är korrekt. Om jorden kan dra oss mot sitt centrum utövar vi också en kraft på den med samma intensitet, men i motsatt riktning.
Anledningen till att vi faller mot jorden, och inte tvärtom, är tröghet: Jordens massa är mycket större än våra massor, så dess tendensen att vila är mycket större, så att den acceleration som den förvärvar tack vare den viktkraft vi utövar är försumbar, nästan noll.
läsaockså:Vad skulle hända om jorden slutade rotera?
normal vikt och styrka
Normal styrka och styrka och vikt förväxlas ofta som ett åtgärds- och reaktionspar. Dessa krafter verkar emellertid på samma kropp och bryter därför mot det villkor som fastställts av tredjelagiNewton. I själva verket är den normala kraften a kompression reaktionskraft som är gjord på någon yta, inte efter kraftvikt.
styrka arbetsvikt
Arbetet som utförs av en kraft mäter mängden energi som har överförts mellan två eller flera kroppar. Formeln som används för att beräkna viktkraftens arbete är denna, kolla in den:
τ - arbete (J - joule)
P - vikt (N - newton)
d - förskjutning (m - meter)
θ - vinkel mellan styrka och vikt
Formeln visar oss att mängden arbete som utförs av viktkraften beror på kraftens intensitet multiplicerat med förskjutningen, men också på vinkeln θ, bildas mellan förskjutning och viktkraft. Låt oss kolla in några speciella fall:
När vinkeln equal är lika med 0º: Om viktkraften och förskjutningen bildar en vinkel på 0 grader kommer viktkraften att vara positiv, det vill säga arbetet av viktkraften kommer att producera en ökning av kinetisk energi, som när ett föremål faller mot centrum av Jorden.
När vinkeln als är lika med 180º: I detta fall är viktkraften och förskjutningen motsatta, som när vi slänger ett föremål uppåt, här på jorden: när vi gör det förlorar kroppen kinetisk energi, eftersom arbetet är negativt eftersom cosinus 180 ° är ekvivalent till 1.
När vinkeln θ är lika med 90º: Eftersom cosinus 90 ° är 0, kommer inte viktkraften att fungera i riktningar vinkelrätt mot den, till exempel när du går horisontellt. I detta fall kommer kroppens vikt inte att ge någon förändring i sin kinetiska energi.
Se också: Kolla in vad som är viktigast med Newtons tre lagar
kraftvikt och gravitation
DE gravitationuniversell är en av Newtons lagar, denna lag säger att alla kroppar utrustade med massa lockar varandra parvis, med samma kraft. Dessutom anger denna lag att den attraktiva kraften mellan kropparna är proportionelltillproduktidinpasta och omväntproportionellavståndet mellan dem i kvadrat. Kolla in den allmänna gravitationsformeln:
FG - gravitationskraft (N)
G - universell gravitationskonstant (6.674.10-11 N.m² / kg²)
M och m - kroppsmassor (kg)
r - avstånd mellan kroppar (m)
Den första formeln som visas till vänster är vad vi kallar lagen om universell gravitation, i det är det möjligt att se att, förutom massan m, finns termen GM / r², denna term används för att beräkna accelerationgerallvar produceras av en kropp med massa M, vid en punkt på ett avstånd r från dess masscentrum. Bokstaven G är också en proportionalitetskonstant som gäller för alla kroppar.
Genom formeln till höger, som visas i föregående figur, det är möjligt att beräkna jordens allvar på ytan. För detta kommer vi att använda jordens massa (M = 5.972.1024 kg), jordens ekvatorialradie (r = 6.371.106 m) och gravitationskonstanten (G = 6,674.10-11 N.m² / kg²), och därmed kommer vi att kunna uppskatta jordens allvar på dess yta:
Resultatet visar det Isaac Newtons teori om universell gravitation kan förutsäga jordens tyngdkraft, och dess resultat är kompatibla med de som mäts med de mest exakta instrumenten.
Se också:Varför faller inte månen till jorden?
Viktstyrkaövningar
Fråga 1) Beträffande begreppen vikt och massa, kontrollera alternativet FEL:
a) Vikt beräknas med kroppens massa multiplicerat med accelerationen av lokal gravitation.
b) Vikt och massa är olika fysiska mängder.
c) Viktkraften pekar nedåt.
d) Vikt är en vektormängd mätt i newton.
e) Massan är en skalär kvantitet uppmätt i kg.
Mall: Bokstaven C
Upplösning:
Det enda felaktiga uttalandet är bokstaven C, den säger att vikten pekar nedåt, vilket är fel. Eftersom viktkraften är en vektormängd beror dess definition på en referensram. För oss, till exempel, har en person på andra sidan jorden sin vikt pekande uppåt. Det skulle vara korrekt att säga att vikten alltid pekar mot jordens centrum.
Fråga 2) På månen, där tyngdkraften är lika med 1,6 m / s², är en persons vikt 80 N. På jorden, där tyngdkraften är 9,8 m / s², kommer denna persons massa, i kg, att vara lika med:
a) 490,0 kg
b) 50,0 kg
c) 8,2 kg
d) 784,0 kg
e) 128 kg
Mall: Bokstaven B
Upplösning:
Först måste vi beräkna personens massa baserat på deras vikt och gravitation på månen, kontrollera:
Från ovanstående beräkningar finner vi att massan av denna kropp är lika med 50 kg, men vi ber om kroppens massa på jorden, som måste vara lika med dess massa någon annanstans. Således är det korrekta alternativet bokstaven B.
Fråga 3) Ett föremål har en vikt på 2231 N på ytan av Jupiter, där tyngdkraften är 24,79 m / s². Vad ska vikten av denna kropp vara på Mars, där tyngdkraften är 3,7 m / s²?
a) 333 N
b) 90 N
c) 900 N
d) 370 N
e) 221 N
Mall: Bokstaven A
Upplösning:
Baserat på kroppens massa och vikt på Jupiter kan vi beräkna dess massa på Mars, se:
Efter att vi har upptäckt kroppsmassan (90 kg) tillämpar vi viktformeln igen, den här gången med Mars gravitation (3,7 m / s²). Således finner vi att vikten av denna kropp på Mars måste vara 333 N.
Av mig Rafael Helerbrock
