Koja je razlika između tjelesne težine i gravitacije?

Gravitacija i težina dva su pojma u teoriji fizike gravitacijskog polja. Ova dva pojma često se pogrešno shvaćaju i koriste u pogrešnom kontekstu. Ovu situaciju pogoršava činjenica da se na običnoj razini pojmovi mase (svojstvo materije) i težine također percipiraju kao nešto identično. Zbog toga je za znanost važno pravilno razumijevanje težine i težine. Često se ta dva gotovo slična pojma koriste naizmjenično. Ovaj članak daje pregled osnovnih pojmova, njihovih manifestacija, posebnih slučajeva, sličnosti i konačno njihovih razlika.

Analiza osnovnih pojmova:

gravitacija

Sila usmjerena na objekt sa strane planete Zemlje ili sa strane drugog planeta u Svemiru (bilo koje astronomsko tijelo u širem smislu) je gravitacija. Sila je vidljiva demonstracija sile gravitacije. Numerički se izražava jednadžbom Fl = mg (g = 9.8m / c2) .

Ta se sila primjenjuje na svaku mikročesticu tijela, na makro razini to znači da se primjenjuje na centar gravitacije danog tijela, budući da sile koje djeluju na svaku česticu mogu biti zamijenjene rezultirajućim silama. Ova sila je vektor, koji se uvijek teži središtu mase planeta. S druge strane, Ftjaž se može izraziti kroz silu gravitacije između dvaju tijela, obično različite u masi. Tu će biti inverzno proporcionalna povezanost s intervalom između interakcijskih objekata na kvadratu (prema Newtonovoj formuli).

U slučaju tijela na ravnini, to će biti jaz između tijela i središta mase planeta, koji je njegov radijus (R). Ovisno o visini tijela iznad površine, Fth i g mijenjaju se kako se povećava razmak između povezanih objekata (R + h), gdje h pokazuje visinu iznad površine. To podrazumijeva ovisnost da što je objekt viši od razine Zemlje, to je manja sila gravitacije i manja g.

Tjelesna težina, karakteristike, usporedba s gravitacijom

Sila s kojom tijelo djeluje na oslonac ili vertikalnu suspenziju naziva se tjelesna težina (W) . To je vektorska vrijednost smjera. Atomi (ili molekule) tijela odbijaju se od bazičnih čestica, zbog čega dolazi do djelomične deformacije, i nosača i objekta, elastičnih sila i, u nekim slučajevima, oblika tijela i podrške na makro razini. Postoji sila reakcije potpore, paralelno na površini tijela također se pojavljuje sila elastičnosti kao odgovor na reakciju potpore - to je težina. Tjelesna težina (W) je vektor suprotno usmjeren na jačinu reakcije podrške.

Posebni slučajevi, za sve njih, je jednak W = m (ga) :

Postolje je stacionarno u slučaju predmeta na stolu ili se ravnomjerno kreće konstantnom brzinom (a = 0), u ovom slučaju W = Ft.

Ako se nosač ubrzava prema dolje, tijelo se također ubrzava prema dolje, tada je W manji od Fth, a težina je uopće nula, ako je ubrzanje jednako ubrzanju slobodnog pada (pri čemu je g = a, W = 0). neće biti različitih naprezanja i naprezanja od primijenjene mehaničke sile kontakta. Po bestežinskom stanju, također možete doći stavljanjem tijela na neutralnu točku između dvije identične mase koja gravitira ili pomicanjem predmeta od izvora gravitacije.

Homogeno gravitacijsko polje u svojoj biti ne može uzrokovati "naprezanja" u tijelu, kao što se tijelo koje se kreće pod utjecajem Ftjaža neće osjećati gravitacijsko ubrzanje i ostaje tijelo bez težine, "bez stresa". U blizini neujednačenog polja (masivni astronomski objekti), slobodno padajuće tijelo će osjetiti različite plimne sile i fenomen bestežinskog stanja neće biti prisutan jer će različiti dijelovi tijela nejednako ubrzati i promijeniti svoj oblik.

Stanite uz tijelo koje se kreće prema gore . Ekvivalent svih sila bit će usmjeren prema gore, stoga će F reakcija nosača biti veća od F i W i više od F i to stanje se naziva preopterećenjem. Raznolikost preopterećenja (K) - koliko je puta težina težine više Ftjaža Ta se vrijednost uzima u obzir, primjerice, tijekom svemirskih letova i vojnog zrakoplovstva, budući da je moguće postići značajne brzine uglavnom u tim područjima.

Preopterećenje povećava opterećenje na ljudske organe, uglavnom mišićno-koštani sustav i srce su uglavnom opterećeni, zbog povećanja težine krvi i unutarnjih organa. Preopterećenje je također i smjerna količina i mora se uzeti u obzir njegova koncentracija u određenom smjeru za organizam (krv juri u noge ili u glavu, itd.) Dopuštena preopterećenja do vrijednosti K ne više od deset.

Ključne razlike

  1. Te se sile primjenjuju na nejednaka "područja". Težina se primjenjuje na težište objekta, a težina se nanosi na nosač ili suspenziju.
  2. Razlika leži u fizičkom entitetu: gravitacija je gravitacijska sila, težina je elektromagnetske prirode. Zapravo, tijelo nije podložno deformaciji vanjskih sila u bestežinskom stanju.
  3. Ftjaž i W mogu se razlikovati kako u kvantitativnoj vrijednosti tako iu smjernosti, ako ubrzanje tijela nije nula, tada je W ili više ili manje od sile gravitacije, kao u gornjim slučajevima (ako je ubrzanje pod kutom, tada je W usmjerena prema ubrzanju),
  4. Težina tijela i gravitacija na polovima planeta i ekvatora. Na polu se objekt koji leži na površini pomiče s ubrzanjem a = 0, budući da se nalazi na osi rotacije, stoga će se Fth i W podudarati. S obzirom na rotaciju od zapada prema istoku na ekvatoru, tijelo se pojavljuje u centripetalnom ubrzanju, a fokus svih snaga prema Newtonovom zakonu bit će usmjeren prema središtu planeta, u smjeru ubrzanja. Sila reakcije potpore nasuprot gravitaciji također će biti usmjerena prema središtu zemlje, ali će biti manja od težine F, a tjelesna težina će biti manje od težine F.

zaključak

U 20. stoljeću, koncepti apsolutnog prostora i vremena bili su izazvani. Relativistički pristup stavlja ne samo sve promatrače, nego i premještanje ili ubrzanje na istoj relativnoj osnovi. To je dovelo do nejasnoća o tome što se točno misli pod težinom i težinom. Na primjer, skala u liftu za ubrzavanje ne može se razlikovati od skale u gravitacijskom polju.

Gravitacijska sila i težina, dakle, postale su bitno ovisne o činu promatranja i promatraču. To je uzrokovalo odbacivanje koncepta kao suvišno u temeljnim disciplinama kao što su fizika i kemija. Međutim, zastupljenost ostaje važna u nastavi fizike. Dvosmislenost koju je uvela relativnost dovela je, počevši od šezdesetih godina, do rasprava o tome kako odrediti težinu, birajući između nominalne definicije: sila zbog gravitacije ili operativne definicije, koja se određuje izravno činom vaganja.

Preporučeno

Koji alat je bolje odabrati Vitrum ili Abeceda
2019
Topla i hladna dimljena riba: što je drugačije i što odabrati
2019
"Oflomelide" ili "Levomekol": što je razlika i što odabrati
2019