Гравитацията и теглото са две концепции, участващи в теорията на гравитационното поле на физиката. Тези две понятия често се тълкуват погрешно и се използват в грешен контекст. Тази ситуация се изостря от факта, че на обикновено ниво понятията маса (свойство на материята) и тегло също се възприемат като нещо идентично. Ето защо правилното разбиране на гравитацията и теглото е важно за науката. Често тези две почти подобни понятия се използват взаимозаменяемо. Тази статия предоставя преглед на основните понятия, техните прояви, специални случаи, прилики и накрая техните различия.
Анализ на основните понятия:
притегляне
Силата, насочена към обекта от страната на планетата Земя или от страната на друга планета във Вселената (всяко астрономическо тяло в широкия смисъл), е гравитацията. Силата е наблюдавана демонстрация на проявлението на гравитацията. Числово изразено чрез уравнението Влакно = mg (g = 9,8 m / s2).
Тази сила се прилага към всяка микрочастица на тялото, на макро ниво това означава, че се прилага към центъра на тежестта на тялото, тъй като силите, действащи върху всяка частица поотделно, могат да бъдат заменени с получените от тези сили. Тази сила е векторна, винаги насочена към центъра на масата на планетата. От друга страна, F-тягата може да се изрази чрез силата на гравитация между две тела, обикновено различни по маса. Ще има обратно пропорционална връзка с интервала между взаимодействащите обекти в квадрат (според формулата на Нютон).
В случай на тяло в равнина, това ще бъде пролуката между тялото и центъра на масата на планетата, която е нейният радиус (R). В зависимост от височината на тялото над повърхността F, напрежението и g варират, тъй като пролуката между свързаните обекти се увеличава съответно (R + h), където h показва височината над повърхността. Следва зависимостта, че колкото по-висок е обектът над нивото на Земята, толкова по-ниска е гравитацията и по-малко g.
Тегло на тялото, характеристики, сравнение с гравитацията
Силата, с която тялото действа върху опора или вертикално окачване, се нарича тежестта на тялото. (W). Това е векторно насочено количество. Атомите (или молекулите) на тялото се отблъскват от основните частици, което води до частична деформация както на опората, така и на обекта, възникват еластични сили и в някои случаи формата на тялото и опората се променят незначително на макро ниво. Има реакционна сила на опората, успоредно с повърхността на тялото, възниква и еластична сила в отговор на реакцията на опората - това е теглото. Вектор на телесно тегло (W), противоположно насочена реакционна сила.
Специални случаи, за всички тях се спазва равенството W = m (g-a):
Стойката е неподвижна в случай на предмет на масата или се движи равномерно с постоянна скорост (a = 0) В този случай W = F.
Ако опората се ускори надолу, тогава тялото се ускорява надолу, тогава W е по-малко от F мъртво тегло и теглото е напълно нула, ако ускорението е равно на ускорението на гравитацията (за g = a, W = 0) В този случай се проявява безтегловност, опората се движи с ускорение g и следователно няма да има различни напрежения и деформации от външно приложената контактно-механична сила. Нулева гравитация може да се постигне и чрез поставяне на тялото в неутрална точка между две еднакви гравитационни маси или чрез преместване на обекта от източника на гравитация.
Хомогенното гравитационно поле по своята същност не може да причини „напрежения“ в тялото, точно както тяло, което се движи под въздействието на F, няма да усеща гравитационно ускорение и остава безтегловно, „без стрес“ тяло. В близост до неравномерно поле (масивни астрономически обекти) свободно падащото тяло ще почувства различни приливни сили върху себе си и явлението безтегловност ще отсъства, тъй като различните части на тялото ще се ускоряват и непроменливо ще променят формата си.Стойката с тялото се движи нагоре. Еквивалентът на всички сили ще бъде насочен нагоре, следователно реакцията на опората ще бъде по-голяма от F напрежение и W по-голяма от F напрежение и това състояние се нарича претоварване. Множество на претоварване (K) - колко пъти величината на теглото е по-голяма от F издърпване. Тази стойност се взема предвид например при полети в космическата и военната авиация, тъй като главно в тези райони могат да се постигнат значителни скорости..
Претоварването увеличава натоварването върху човешките органи, основно мускулно-скелетната система и сърцето са най-силно натоварени, поради увеличаване на теглото на кръвта и вътрешните органи. Претоварването също е насочено количество и трябва да се вземе предвид концентрацията му в определена посока за тялото (кръвта се влива в краката или главата и т.н.) Допустимите претоварвания до стойност K не повече от десет.
Основни разлики
- Тези сили се прилагат към неравностойни „зони“. Теглото се прилага към центъра на тежестта на предмета, а теглото се прилага върху опората или окачването.
- Разликата се крие и във физическата същност: гравитацията е гравитационна сила, докато теглото има електромагнитна природа. Всъщност тяло, което не е обект на деформация от външни сили, е в нулева гравитация.
- Удължението и W могат да се различават както в количествена стойност, така и в посока, ако ускорението на тялото не е равно на нула, тогава тялото е или по-голямо, или по-малко от гравитацията, както в горните случаи (ако ускорението е насочено под ъгъл, тогава W е насочено към ускорение).
- Тегло на тялото и гравитация в полюсите на планетата и екватора. На полюса обект, лежащ на повърхността, се движи с ускорение a = 0, тъй като се намира на оста на въртене, следователно F напрежението и W ще съвпадат. В екватора, като се има предвид въртенето от запад на изток, в тялото се появява центростремително ускорение и според закона на Нютон фокусът на всички сили ще бъде насочен към центъра на планетата, към ускорение. Контрастирайки силата на гравитацията, реакционната сила на опората също ще бъде насочена към центъра на земята, но тя ще бъде по-малка от F тегло и съответно телесното тегло ще бъде по-малко от F тегло.
заключение
През 20 век понятията за абсолютно пространство и време са били предизвикани. Релативистският подход поставя не само всички наблюдатели, но и изместване или ускорение, на една и съща относителна основа. Това доведе до объркване какво се разбира под гравитацията и теглото. Скалата в ускоряващ асансьор, например, не може да бъде разграничена от скалата в гравитационно поле.
Следователно гравитационната сила и тежестта стават по същество зависими от акта на наблюдение и наблюдател. Това предизвика отхвърляне на концепцията като излишна във фундаментални дисциплини, като физика и химия. Изпълнението обаче остава важно в преподаването на физика. Нееднозначността на въведените релативи, започвайки през 60-те години, доведе до дискусии за това как да се определи теглото, като се избере между номинална дефиниция: сила поради действието на гравитацията или оперативно определение, определено директно от акта за претегляне.
