Virtual Laboratory Wiki
Advertisement

Вес – сила, с которой взаимодействуют тело и опора этого тела (или подвес, к которому прикреплено тело). Под выражением «вес тела» (исторически сложившегося, но с физической точки зрения являющимся некорректным, т.к. вес тела – это не характеристика или свойство тела), нужно понимать силу, с которой тело давит на опору (или в случае подвеса – та сила, с которой тело растягивает подвес). По третьему закону Ньютона сила, с которой тело давит на опору, равна силе, с которой опора «давит» на тело. В случае, когда тело имеет опору, сила, с которой тело давит на опору, по определению – вес тела, обратная сила, с которой опора давит на тело, – сила реакции опоры. В случае, когда тело подвешено, сила взаимодействия тела с подвесом по определению это вес, а обратная к ней сила, с которой взаимодействует подвес с телом – сила натяжения (например, если тело весит на нити – сила натяжения нити). Вес тела - сила, приложенная не к телу, а к его опоре, или к его подвесу.

Вес на планетах

Вес

складывается из силы тяжести и, в жидкой или газообразной среде, силы Архимеда:

,

таким образом вес тела, погружённого в среду уменьшается на вес вытесненного объёма среды; в случае если плотность тела меньше плотности среды вес становится отрицательным (то есть на тело действует выталкивающая сила).

Если плотность тела намного превосходит плотность среды, то вторым слагаемым пренебрегают и отождествляют понятия «вес» и «сила тяжести». Однако в общем случае это различные понятия. Пружинные весы, которые по определению измеряют вес, в атмосфере Земли для большинства бытовых тел (за исключением, например, воздушных шариков и пр.) достаточно точно измеряют силу тяжести.

Сила тяжести

же пропорциональна массе

и ускорению свободного падения

в данной точке:

,

поэтому весы могут служить и для измерения массы, если их соответствующим образом проградуировать; рычажные весы в такой градуировке не нуждаются, так как в этом случае сравниваются массы, на которые действует одинаковое ускорение свободного падения (опять же в предположении большой плотности сравниваемых тел).

Вес и масса

В современной науке вес и масса — совершенно разные понятия: масса является неотъемлемым свойством тела, а вес — результат действия силы тяжести на опору. Вместе с тем о разнице веса и массы узнали относительно недавно, и во многих повседневных ситуациях слово "вес" продолжает использоваться, когда фактически речь идет о "массе". Например, мы говорим, что какой-то объект "весит один килограмм", несмотря на то, что килограмм представляет собой единицу массы.

Так как сила тяжести на полюсах совсем незначительно отличается от силы тяжести на экваторе, различие между массой и весом не важно для многих практических целей. В таком постоянном гравитационном поле гравитационая сила, действующая на объект, прямо пропорциональна его массе. Так, если объект A весит в 10 раз больше, чем объект B, то объект A тяжелее объекта B в 10 раз. Например, когда мы покупаем мешок сахара, мы можем оценить его вес и быть уверены, что это хороший показатель количества, хотя нам на самом деле требуется знать то, какова масса сахара в мешке. Тем не менее незначительные колебания в земном гравитационном поле действительно существуют. Эти изменяет отношения между весом и массой, и должно быть учтено при высокой точности измерения веса. Разница между массой и силой становится очевидной, когда объекты сравниваются в различных гравитационных полях: таких, которые вдали от земной поверхности. Так, например, на поверхности Луны, гравитация составляет лишь около одной шестой гравитации Земли. Человек массой 60 килограммов весил бы на Луне как груз массой 10 килограммов на Земле.

Интересные факты

Исходя из физического смысла веса детская задача: «Что больше весит: килограмм свинца или килограмм воды?» имеет конкретное решение.

, а поскольку сила Архимеда пропорциональна объему тела, то ответом на эту задачку будет следующее утверждение: из двух тел с одинаковой массой вес больше у тела с меньшим объемом, т.е у свинца. Крайним случаем такой задачи является воздушный шар: после сбрасывания последнего мешка перед взлётом вес становится строго равным 0, а сила Архимеда становится больше силы тяжести и вес становится отрицательным, шар взлетает.

Вес в спорте

Если текущий вес бойца находится близко к нижней границе весовой категории, скорее всего для него хорошим решением стал бы переход в более легкий вес, после освоения практики сгонки веса перед боем.[1]

Примечания





Эта страница использует содержимое раздела Википедии на русском языке. Оригинальная статья находится по адресу: Вес. Список первоначальных авторов статьи можно посмотреть в истории правок. Эта статья так же, как и статья, размещённая в Википедии, доступна на условиях CC-BY-SA .


Advertisement