Академія цікавих наук. Фізика

Сьогодні ми з вами порушимо здавалося б незначну, але насправді дуже важливу тему. А саме ми розберемо, у чому різниця маси та ваги. Випускник школи знає, що вага і маса – не те саме. Але навіть найтитулованіший фізик не скаже продавцеві: «Отмассті» мені кілограм яблук. Він скаже «зважте», маючи на увазі кількість яблучного продукту, а не його вага. Розкриємо загадку такого стану речей.

Погортаємо підручник фізики

Вага – це сила, змінна величина, що вимірюється ньютонами, означає вплив на опору предмета, що лежить, або натяг підвісу. Маса – це кількість речовини всередині тіла, яка обчислюється кілограмами, тоннами, фунтами тощо, є постійною величиною.

Для нерухомих об'єктів значення цих параметрів прямо пропорційні. Під час зважування визначається зусилля, з яким товар тисне на підставку, а табло показує його масу. Дуже зручно продавцям та покупцям.

Коли виникає відмінність

  • Чим далі від центру Землі, тим менше, а тіло легше.
  • Інерція. При зльоті літака чи ракети пілот зазнає перевантаження. Це до його тяжкості додалася інерція старту, і тиск на опору посилився. Навпаки, при русі ліфта вниз пасажир стає легше, менше тисне на підлогу.
  • Падаючий предмет нічого не важить, оскільки К = g - g = 0. Це стан невагомості, хоча маса залишилася тією ж.
  • У разі інших планет сила тяжкості змінюється. На Місяці g = 1,62, але в Марсі 3,86. Те саме тіло на Місяці легше у 6 разів, на Марсі – у 2,5 рази, ніж у земних умовах.

Чому трапляється плутанина

Людина сприймає світ через відчуття. Ми не можемо відчувати масу, але здатні відчути вагу. Дівчина тримає книгу. При цьому долоня – опора. Книжка тисне, рука пручається. Читачка відчуває зусилля щодо утримання книжки. Протидія - єдиний спосіб визначення маси, який нам дає природа. Звідси причина заміни понять, невідповідності норм мови фізичним явищам.

Яке слово ви вживаєте частіше: маса або вага? Думаю, це залежить від вашої професії. Якщо ви вчитель фізики, то слово "маса" зустрічається у вашому мовленні частіше. Якщо ж ви продавець у магазині, то слово "вага" ви чуєте і вимовляєте багато разів на день. У чому ж відмінність маси від ваги і до чого тут професійна діяльність? Маса та вага – синоніми, але не абсолютні. Спочатку, в обох слів існує кілька значень. У цьому легко переконатися на прикладі таких словосполучень: «вага твого голосу», «вага вантажу», «відмінна маса», «маса тіла». Основні значення цих слів у побуті збігаються, але в науці, особливо у фізиці, відмінності між масою та вагою значні. Так, маса– це фізична величина, що визначає інертні та гравітаційні властивості тіл. Маса визначає кількість речовини у предметі. Вага- Це сила, з якою об'єкт тисне на опору, щоб не впасти. Виходячи з цього визначення, приходимо до висновку, що у випадку з вагою гравітаційна складова є обов'язковою для надання правильного визначення. Так, наприклад, якщо вага космонавта на землі 80 кг, то його вага на орбіті буде майже нульовою, на Місяці він важив би менше 15 кг, а ось на Юпітері — майже 200 кг. При цьому його маса завжди залишається незмінною.

Офіційно маса та вага мають різні одиниці виміру, маса – кілограми, вага – ньютони. Цікаво, що в медицині традиційно ми маємо справу з поняттям «вага людини», «вага новонародженої», яку вимірюють у кілограмах, тобто насправді йдеться про масу. При цьому маса не має на увазі дію будь-яких сил, як вага. Це величина, яка розраховується у стані спокою та інертності.

Висновки сайт

  1. Маса - фундаментальна фізична величина, що визначає кількість речовини та інертні властивості тіла. Вага - це сила, з якою предмет тисне на опору, яка залежить від гравітації. Наприклад, маса людини на різних планетах залишається тією ж, а вага змінюється в залежності від сили тяжіння.
  2. Маса стандартно вимірюється у кілограмах, вага – у ньютонах.

. (У разі кількох опор під вагою розуміється сумарна сила, що діє на всі опори; втім, для рідких і газоподібних опор у разі занурення тіла в них часто робиться виняток, тобто тоді сили впливу тіла на них виключають із ваги і включають в силу Архімеда). Одиниця виміру ваги в Міжнародній системі одиниць (СІ) – ньютон, іноді використовується одиниця СГС – діна.

Вага Pтіла, що знаходиться в інерційній системі відліку , збігається з силою тяжкості, що діє на тіло, і пропорційний масі та прискоренню вільного падіння в даній точці:

Значення ваги (при незмінній масі тіла) пропорційно прискоренню вільного падіння, яке залежить від висоти над земною поверхнею (або поверхнею іншої планети, якщо тіло знаходиться поблизу неї, а не Землі, і маси і розмірів цієї планети), і через несферичність Землі , а також через її обертання (див. нижче) від географічних координат точки вимірювання. Іншим фактором, що впливає на прискорення вільного падіння і, відповідно, вага тіла, є гравітаційні аномалії, обумовлені особливостями будови земної поверхні та надр на околицях точки вимірювання.

Під час руху системи тіло - опора (або підвіс) щодо інерційної системи відліку з прискоренням вага перестає збігатися із силою тяжіння:

Разом з тим суворе розрізнення понять ваги та маси прийнято в основному у фізиці, а в багатьох повсякденних ситуаціях слово «вага» продовжується, коли фактично йдеться про «масу». Наприклад, ми говоримо, що якийсь об'єкт «важить один кілограм», незважаючи на те, що кілограм є одиницею маси. Крім того, термін "вага" у значенні "маса" традиційно використовується в циклі наук про людину - у поєднанні "вага тіла людини".

Примітки

також


Wikimedia Foundation. 2010 .

Синоніми:

Дивитись що таке "Вага" в інших словниках:

    вага- Вага, а і у, мн. ч. а, ов … Російський орфографічний словник

    вага- вага/... Морфемно-орфографічний словник

    Сущ., м., упот. часто Морфологія: (ні) чого? ваги та ваги, чому? ваги, (бачу) що? вага, чим? вагою, про що? про вагу; мн. що? ваги, (ні) чого? терезів, чому? терезам, (бачу) що? ваги, чим? терезами, про що? про ваги 1. Вага якогось фізичного… … Тлумачний словник Дмитрієва

    А (у); м. 1. Фіз. Сила важкості. 2. Розг. та спец. Кількість, маса кого, чого л., Яка визначається зважуванням. Ст товару, багажу. Борець легкої, важкої ваги. Контейнер вагою сто кілограмів. Набрати, втратити вагу. Додати, втратити у вазі… … Енциклопедичний словник

    ВАГА, ваги (у), мн. ваги (спец.), чоловік. 1. Тяжіння тіла до землі, тиск тіла на якусь поверхню (фіз.). 2. Виражається у числових відносинах тяжкість тіла (визначається з допомогою ваг). Визначити вагу. Кульок вагою 5 кг. Скільки в ньому … Тлумачний словник Ушакова

    авторитет, важливість, гідність, значення на вагу золота, з вагою ... Словник російських синонімів і подібних за змістом висловів. під. ред. Н. Абрамова, М.: Російські словники, 1999. вага маса; авторитет, престиж, авторитетність, вплив,... Словник синонімів

    ВАГА, сила ГРАВІТАЦІЙНОГО тяжіння тіла. Вага тіла дорівнює добутку маси тіла на прискорення вільного падіння. Маса залишається постійною, але вага залежить від розташування об'єкта на Землі. Зі збільшенням висоти вага зменшується. Науково-технічний енциклопедичний словник

    Кількість товару, що поставляється або пропонується до поставки. Розрізняють також вагу відвантажувальну, вказану в перевізних документах, і вагу вивантажену, вказану в акті перевірки ваги. Словник бізнес термінів. Академік.ру. 2001 … Словник бізнес-термінів

    вага- ВАГА, а, м. Ірон. Значимість, переваги кого чого л. Ти тепер начальник, у тебе тепер вага, як у вагітної слонихи. Ти мене своєю вагою не душі. Тримати вагу поводитися пихато, із зайвою важливістю, з підкресленою гідністю. З висоти. Словник російського арго

У деяких випадках сила тяжкості та вага об'єкта рівні за своїм значенням. Через це може виникнути хибне враження, що між цими величинами немає різниці. Спробуємо розвіяти такі припущення і розглянемо, чим відрізняється сила тяжіння від ваги тіла.

Визначення

Силої тяжкостіназивають величину, що відображає притягує дію Землі на об'єкт, розташований близько до її поверхні.

Сила тяжіння

Вага тіларозглядають як силу, що виходить від предмета щодо його опори або верхнього кріплення (наприклад, нитки чи пружини).


Вага тіла

Порівняння

Розібратися, у чому полягає відмінність сили тяжіння від ваги тіла, легше конкретному прикладі. Так, книга, що лежить на полиці, піддається впливу сили тяжіння. Остання прикладена безпосередньо до тіла. Подібне явище гравітаційної природи характеризується взаємодією предмета та Землі.

У той же час, полку відчуває вагу книги. Йдеться тут про силу, яка спрямована на опору. Взаємодіють у прикладі книга і полку, хоча причиною існування ваги також є тяжіння Землі. Якщо опору прибрати, предмет вільно падатиме. При цьому вага зникне і залишиться лише сила тяжіння, яка постійно діє на тіла, але може компенсуватись іншими силами, наприклад архімедовою.

Важливо, що обидві величини векторні. Але сила тяжіння за будь-якого розміщення тіла спрямована вниз. Однак у випадку ваги ключове значення має положення в просторі опори. Така сила завжди спрямована перпендикулярно до неї. Досліджувані величини збігаються по вектору лише за умови, що опора, яка відчуває вагу, знаходиться у горизонтальній площині.

Розглядаючи, у чому різниця між силою тяжкості та вагою тіла, варто підкреслити, що друга з цих величин залежить від того, чи рухається предмет і чи спостерігається при цьому прискорення. Тільки якщо тіло перебуває у спокої або переміщається рівномірно, вага не відрізняється за значенням від сили тяжіння. За інших умов рівність між величинами відсутня. Наприклад, вага в ліфті, що набирає швидкість, відрізняється від того, що був до відправки пристрою і збігався з силою тяжіння.

Вивченням відмінності між масою та вагою тілазаймався Ньютон. Він міркував так: ми чудово знаємо, що різні речовини, взяті в однакових обсягах, важать неоднаково.

Маса

Кількість речовини, що міститься у тому чи іншому предметі, Ньютон назвав масою.

Маса- те загальне, що притаманне всім без винятку предметам, - все одно, чи це будуть черепки від старого глиняного горщика або золотий годинник.

Наприклад, шматочок золота більш ніж удвічі важчий за такий самий шматочок міді. Мабуть, частинки золота, припустив Ньютон, здатні укладатися щільніше, ніж частинки міді, й у золоті вміщається більше речовини, ніж у такому за розмірами шматку міді.

Сучасні вчені встановили, що різна щільність речовин пояснюється лише тим, що частинки речовини покладено щільніше. Самі дрібні частинки - атоми - відрізняються за вагою один від одного: атоми золота важчі за атоми міді.

Чи лежить якийсь предмет нерухомо, чи вільно падає на землю, чи гойдається, підвішений на нитці, - його маса за всіх умов залишається незмінною.

Коли ми хочемо дізнатися, наскільки велика маса предмета, ми зважуємо його на звичайних торгових або лабораторних вагах з чашками і гирями. На одну чашку терезів кладемо предмет, а на іншу гирі і таким чином порівнюємо масу предмета з масою гир. Тому торговельні та лабораторні ваги можна перевозити куди завгодно: на полюс та на екватор, на вершину високої гори та у глибоку шахту. Усюди і скрізь, навіть на інших планетах, ці ваги показуватимуть правильно, тому що за їх допомогою ми визначаємо не вагу, а масу.

У різних точках землі можна виміряти пружинними вагами. Причепивши на гачок пружинних терезів якийсь предмет, ми порівнюємо силу тяжіння Землі, яку відчуває цей предмет, із силою пружності пружини. Сила тяжіння тягне вниз, (докладніше: ) сила пружини - вгору, і коли обидві сили врівноважуються, покажчик ваг зупиняється на певному розподілі.

Пружинні ваги вірні лише з тієї широті, де вони виготовлені. У всіх інших широтах, на полюсі та на екваторі вони показуватимуть різну вагу. Правда, різниця невелика, але вона все ж таки виявиться, тому що сила тяжіння на Землі не скрізь однакова, а сила пружності пружини, зрозуміло, залишається постійною.

На інших планетах ця різниця виявиться значною та помітною. На Місяці, наприклад, предмет, що важив на Землі 1 кілограм, потягне на пружинних терезах, привезених із Землі, 161 грам, на Марсі - 380 грамів, а на величезному Юпітері - 2640 грамів.

Чим більша маса планети, тим більше й сила, з якою вона притягує тіло, підвішене на пружинних вагах.

Тому так багато важить тіло на Юпітері і так мало на Місяці.