Узнайте, в чем измеряется вес тела и какие единицы измерения используются. Разберитесь в разнице между массой и весом тела. Читайте на NOCFN.
Невесомость: что это такое
Невесомость — это состояние, при котором тело не давит на опору или подвес.
Само слово «невесомость» как бы подсказывает нам, что веса здесь быть не должно. При этом непонятно, что с ним тогда происходит. Давайте разбираться.
Вес тела
Вес — это сила, с которой тело действует на опору или подвес. Измеряется вес, как и любая другая сила, в Ньютонах.
«Но погодите! Вес же измеряют в килограммах — я вот вешу 50»
Это не совсем верно. В быту мы часто подменяем понятие «масса» понятием «вес» и говорим: вес чемодана — десять килограммам. В физике это два совершенно разных понятия, которые при этом взаимосвязаны.
Единицы измерения веса:
В Международной системе единиц (СИ) вес измеряется в ньютонах (Н). Один ньютон (1Н) - это сила, сообщающая телу, имеющему массу в 1 килограмм, ускорение равное 1 метру, деленному на секунду в квадрате в направлении действия силы.
В системе СГС (сантиметр, грамм, секунда) используется единица дина (дин) для измерения веса. 1 дин - это сила, которая сообщает телу массой 1 г ускорение, равное 1$\frac{см}{с^2}$. Ньютон и дина соотносятся как: 1Н = ${10}^5$дин.
В технических расчетах можно встретить единицу измерения веса, называемую килограмм-сила (кгс). 1 кгс - это сила, с которой Земля действует на эталонную массу в один килограмм, притягивая ее. 1Н ≈ 0,10197162 кгс.
Строго говоря, в физике вес и масса — разные понятия. Вес — это сила, с которой тело действует на опору или подвес, измеряется в ньютонах. Масса — это мера инертности тела и измеряется в килограммах. Однако, в повседневной речи мы часто используем термин "вес" вместо "массы".
Измерение веса тела
Для измерения веса тела используются весы, которые являются динамометром, то есть прибором, измеряющим силу. Весы измеряют силу, с которой мы на них действуем, а показывают массу тела.
Шаг 1. Если встать на весы ровно и не двигаться — ваш вес будет высчитываться по формуле:
Вес = масса × ускорение свободного падения.
Здесь ускорение свободного падения на поверхности Земли обычно принимается равным примерно 9.8 м/с².
Шаг 2. Если придать себе ускорение, направленное вверх (например, встать на носочки), вес тела будет вычисляться по формуле:
Вес = масса × (ускорение свободного падения + ускорение, которое мы придали себе).
Шаг 3. Если резко опуститься на пятки, вес тела будет вычисляться по формуле:
Вес = масса × (ускорение свободного падения - ускорение, которое мы придали себе).
Эксперименты с весами позволяют увидеть, что при движении в лифте вверх или вниз, вес тела может изменяться из-за ускорения, которое придает лифт.
См. также
Заключение
Таким образом, вес тела измеряется в ньютонах, динах или килограммах-сила, в зависимости от системы единиц, которая используется. Вес является силой, с которой тело действует на опору или подвес, и может изменяться в зависимости от ускорения, которое придается телу.
Что нам скажет Википедия?
Вес — сила, с которой тело действует на опору (или подвес, или другой вид крепления), препятствующую падению, возникающая в поле сил тяжести. Единица измерения веса в Международной системе единиц (СИ) — ньютон, иногда используется единица СГС — дина.
При движении системы «тело» — «опора или подвес» относительно инерциальной системы отсчёта с ускорением w вес перестаёт совпадать с силой тяжести: Например, если ускорение (независимо от скорости) лифта направлено вверх, то вес находящегося в нём груза увеличивается, а если вниз, то уменьшается. Ускорение за счёт вращения Земли не входит в w, оно уже учтено в g. Состояние отсутствия веса (невесомость) наступает вдали от притягивающего объекта, либо когда тело находится в свободном падении, то есть при g - w = 0.
Тело массой m, вес которого анализируется, может стать субъектом приложения дополнительных сил, косвенно обусловленных присутствием гравитационного поля, в том числе силы Архимеда и трения.
Вес можно измерять с помощью пружинных весов, которые могут служить и для косвенного 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 или сумма ускорений в неинерциальных системах отсчёта. При взвешивании с помощью технических пружинных весов вариациями ускорения свободного падения обычно пренебрегают, так как влияние этих вариаций обычно меньше практически необходимой точности взвешивания.
В физике вес и масса — разные понятия. Вес — векторная величина, сила, с которой тело действует на опору или подвес. Масса — скалярная величина, мера инертности тела (инертная масса) либо «заряд» гравитационного поля (гравитационная масса). У этих величин отличаются и единицы измерения (в СИ масса измеряется в килограммах, а вес — в ньютонах).
Строгое различение понятий веса и массы принято в основном в науке и технике, а во многих повседневных ситуациях слово «вес» продолжает использоваться, когда фактически речь идёт о «массе». Например, мы говорим, что какой-то объект «весит один килограмм», несмотря на то, что килограмм представляет собой единицу массы. Кроме того, термин «вес» в значении «масса» традиционно использовался в цикле наук о человеке — в словосочетании «вес тела человека», вместо современного «масса тела человека».
Вес можно измерять с помощью пружинных весов, которые могут служить и для косвенного 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 или сумма ускорений в неинерциальных системах отсчёта. При взвешивании с помощью технических пружинных весов вариациями ускорения свободного падения обычно пренебрегают, так как влияние этих вариаций обычно меньше практически необходимой точности взвешивания.
