Загрузить PDF
Загрузить PDF
Вес — сила, с которой тело действует на опору (или другой вид крепления), возникающая в поле силы тяжести. Масса связана с энергией и импульсом тела и эквивалентна энергии его покоя. Масса не зависит от силы тяжести (точнее от ускорения свободного падения). Поэтому тело, на Земле имеющее массу 20 кг, на Луне будет иметь массу 20 кг, но совсем другой вес (потому что ускорение свободного падения на Луне в 6 раз меньше, чем на Земле).
-
1
Для вычисления веса используйте формулу
. Вес — это сила, с которой тело действует на опору, и его можно рассчитать, зная массу тела. В физике используется формула
.[1]
-
2
Определите массу тела. Так как ускорение свободного падения — это стандартная величина, то необходимо знать массу тела, чтобы найти его вес. Масса должна быть выражена в килограммах.
-
3
Узнайте величину ускорения свободного падения. На Земле, как уже было сказано выше, g = 9,8 м/с2. В других местах Вселенной эта величина меняется.[3]
- Ускорение свободного падения на поверхности Луны приблизительно равно 1,622 м/с2 (примерно в 6 раз меньше, чем на поверхности Земли). Поэтому ваш вес на Луне будет в 6 раз меньше вашего земного веса.[4]
- Ускорение свободного падения на Солнце приблизительно равно 274,0 м/с2 (примерно в 28 раз больше, чем на Земле). Поэтому ваш вес на Солнце будет в 28 раз больше вашего земного веса (если, конечно, вы выживете на Солнце, что еще не факт!).[5]
- Ускорение свободного падения на поверхности Луны приблизительно равно 1,622 м/с2 (примерно в 6 раз меньше, чем на поверхности Земли). Поэтому ваш вес на Луне будет в 6 раз меньше вашего земного веса.[4]
-
4
Подставьте значения в формулу
. Теперь, когда вы знаете массу
и ускорение свободного падения
, подставьте их значения в формулу
. Так вы найдете вес тела (измеряется в ньютонах, Н).
Реклама
-
1
Задача № 1. Найдите вес тела массой 100 кг на поверхности Земли.
-
2
Задача № 2. Найдите вес тела массой 40 кг на поверхности Луны.
-
3
Задача № 3. Найдите массу тела, которое на поверхности Земли весит 549 Н.
Реклама
-
1
Не путайте массу и вес. Самая распространенная ошибка — перепутать вес и массу (что немудрено, ведь в повседневной жизни мы обычно называем массу весом). Но в физике все не так. Запомните, масса — это постоянное свойство объекта, то, сколько в нем вещества (килограммов), где бы он ни находился. Вес — это сила, с которой объект всеми своими килограммами давит на поверхность, и эта сила на разных небесных телах будет различной.
- Масса измеряется в килограммах или граммах. Запомните, что в этих словах, как и в слове «масса», есть буква «м».
-
2
Используйте правильные единицы измерения. В задачах по физике вес или силу измеряют в ньютонах (Н), ускорение свободного падения — в метрах на секунду в квадрате (м/с2), а массу — в килограммах (кг). Если для какой-либо из этих величин вы возьмете не ту единицу измерения, воспользоваться формулой будет нельзя. Если масса в условиях задачи указана в граммах или тоннах, не забудьте перевести ее в килограммы.
Реклама
Приложение: вес, выраженный в кгс
- Ньютон — это единица измерения силы в международной системе единиц СИ. Нередко сила выражается в килограмм-силах, или кгс (в системе единиц МКГСС). Эта единица очень удобна для сравнения весов на Земле и в космосе.
- 1 кгс = 9,8166 Н.
- Разделите вес, выраженный в ньютонах, на 9,80665.
- Вес космонавта, который «весит» 101 кг (то есть его масса равна 101 кг), составляет 101,3 кгс на Северном полюсе и 16,5 кгс на Луне.
- Международная система единиц СИ — система единиц физических величин, которая является наиболее широко используемой системой единиц в мире.
Советы
- Самая трудная задача — уяснить разницу между весом и массой, так как в повседневной жизни слова «вес» и «масса» используются как синонимы. Вес — это сила, измеряемая в ньютонах или килограмм-силах, а не в килограммах. Если вы обсуждаете ваш «вес» с врачом, то вы обсуждаете вашу массу.
- Ускорение свободного падения также может быть выражено в Н/кг. 1 Н/кг = 1 м/с2.
- Плечевые весы измеряют массу (в кг), в то время как весы, работа которых основана на сжатии или расширении пружины, измеряют вес (в кгс).
- Вес космонавта, который «весит» 101 кг (то есть его масса равна 101 кг), составляет 101,3 кгс на Северном полюсе и 16,5 кгс на Луне. На нейтронной звезде он будет весить еще больше, но он, вероятно, этого не заметит.
- Единица измерения «Ньютон» применяется намного чаще (чем удобная «кгс»), так как можно найти множество других величин, если сила измеряется в ньютонах.
Реклама
Предупреждения
- Выражение «атомный вес» не имеет ничего общего с весом атома, это масса. В современной науке оно заменено на выражение «атомная масса».
Реклама
Об этой статье
Эту страницу просматривали 113 770 раз.
Была ли эта статья полезной?
Вес и масса — 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 системе СИ масса измеряется в килограммах, а вес — в ньютонах ).
- Возможны ситуации с нулевым весом и ненулевой массой одного и того же тела, например, в условиях невесомости у всех тел вес равен нулю, а масса у каждого тела своя.
- И если в состоянии покоя тела показания весов будут нулевыми, то при ударе по весам тел с одинаковыми скоростями воздействие будет разным (см.
закон сохранения импульса, закон сохранения энергии ). Вместе с тем 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 ».
В связи с этим метрологические организации отмечают, что неправильное использование термина «вес» вместо термина «масса» должно прекращаться, и во всех тех случаях, когда имеется в виду масса, должен использоваться термин «масса»,
Что больше вес или масса?
Масса m — это мера инертности тела (то есть показатель, насколько тело сопротивляется изменению его скорости). Эти два термина связаны друг с другом, чем больше масса, тем больше вес, поскольку W = m g W=mg W=mgW, equals, m, g.
Почему вес а не масса?
Люди часто не видят разницы между этими двумя понятиями, а знатоки физики презрительно закатывают глаза, когда дилетанты снова и снова путают вес и массу. В чем здесь тонкость? Масса — это скалярная величина (не имеющая направления), характеризующая меру инертности тела. Фото: Colorado College Sites Вес и масса связаны через частный случай Второго закона Ньютона: F = mg. Здесь F — сила, с которой объект действует на опору, то есть вес объекта; m — масса объекта, g — ускорение свободного падения. Если уж вы хотите быть максимально грамотным, то запомните — лишь масса измеряется в килограммах.
Единица измерения веса — ньютон.5 Может ли тело иметь массу и не иметь веса? А наоборот? Тело может иметь ненулевую массу и нулевой вес. Так, болтающийся в невесомости космонавт массой 80 килограмм ни на что не воздействует, а поэтому его вес — 0 ньютонов. Обратная ситуация невозможна для макроскопических объектов, но вполне возможна для элементарных частиц.
Например, фотон не имеет веса, зато имеет массу — но у элементарных частиц она определяется совсем по-другому.6 Почему их постоянно путают? С учетом того, что в пределах земного шара постоянная g варьирует очень незначительно, а значит и вес, и масса не изменяются.
Что мы измеряем на весах массу или вес?
«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. Если у вас неподалеку есть весы — приглашаем в эксперимент! Один нюанс: наша затея сработает именно с механическими весами, но не с электронными. Поехали! Шаг 1. Если встать на весы ровно и не двигаться — ваш вес будет высчитываться по формуле: P = mg P — вес тела m — масса g — ускорение свободного падения На планете Земля g = 9,8 м/с 2 Здесь может возникнуть два возражения:
Это же сила тяжести, а не вес. Формула такая же! На весах масса отображается в килограммах. И если я свою массу умножу на ускорение свободного падения, то явно получу число почти в 10 раз больше, чем показывают весы.
Точка приложения силы. Эта формула и правда аналогична силе тяжести. Вес тела в состоянии покоя численно равен массе тела, разница состоит лишь в точке приложения силы. Сила тяжести — это сила, с которой Земля действует на тело, а вес — сила, с которой тело действует на опору. Это значит, что у них будут разные точки приложения: у силы тяжести к центру масс тела, а у веса — к опоре. Весы измеряют силу. Весы работают таким образом, что измеряют вес тела — силу, с которой мы на них действуем, а показывают — массу. Можно сделать вывод, что весы — это динамометр (прибор, измеряющий силу). Продолжаем эксперимент. Шаг 2. Теперь пошалим и резко встанем на носочки! Стрелка резко отклонилась влево, а потом вернулась на место. Теперь вес тела вычисляем по формуле: P = m (g − a) P — вес тела m — масса g — ускорение свободного падения a — ваше ускорение На планете Земля g = 9,8 м/с 2 Шаг 3. Последняя часть эксперимента — резко опуститься на пятки. Теперь вы сильнее давите на весы, потому что придали ускорение, направленное вниз. Стрелка весов отклонится вправо и вернется на место, когда вы придете в состояние покоя. Формула веса примет вид: P = m (g + a) P — вес тела m — масса g — ускорение свободного падения a — ваше ускорение На планете Земля g = 9,8 м/с 2 Кстати, если ровно стоять на весах, но взвешиваться в лифте — все будет работать наоборот. Если лифт едет вверх, то он как будто давит весами на человека, стоящего на них, а это как раз ситуация с увеличением веса. N + mg = ma При проецировании на ось y, направленную вниз, мы получаем: −N + mg = ma А теперь нам понадобится третий закон Ньютона — по нему сила реакции опоры равна весу тела: P = N −P + mg = ma P = m (g − a) Попробуйте курсы подготовки к ЕГЭ по физике с опытным преподавателем в онлайн-школе Skysmart!
Чем вес отличается от массы и силы тяжести?
В чем отличие веса тела от силы тяжести? Вес тела — это тоже сила. Отличие между весом тела и силой тяжести в том, что эти силы приложены к разным телам. Сила тяжести — это сила, с которой планета Земля действует на само тело, а вес — это сила, с которой уже тело действует на опору или подвес.
Копировать с других сайтов запрещено. Стикеры и подарки за такие ответы не начисляются. Используй свои знания. :)Публикуются только развернутые объяснения. Ответ не может быть меньше 50 символов!
Читать подробнее: В чем отличие веса тела от силы тяжести?
Как измерить массу?
Масса тела будет измеряться с помощью весов, единица измерения массы 1кг. Вес тела измеряют динамометром, единица измерения 1Н. Вес тела — это сила, величина векторная. А вес — это сила, с которой тело давит на опору.
Почему массу человека называют весом?
Использование массы и веса в торговле — Министерство торговли США и Национальный институт стандартов и технологий (NIST) определили, как необходимо использовать понятия «масса» и «вес» в торговле: Масса объекта — это показатель, связанный с инертностью тела или с количеством материи в нём.
Вес объекта — это сила воздействия тела на опору или подвес, или сила, которую необходимо приложить для того, чтобы удержать объект. Ускорение свободного падения равно приблизительно 9,8 м/с². В повседневном использовании и торговле термин «вес» —— тоже самое, что и масса. На упаковке можно использовать как «вес нетто», так и «масса нетто».
Использование термина «масса» встречается в мире часто, в Америке — тоже. Добавлено в 1993 году. Оригинальный текст (англ.) Использование терминов «Масса» и «Вес». Здесь термин «вес» означает «масса». Термин «вес» появляется, когда использована английская система мер, или когда использованы как английские меры, так и единицы измерения СИ.
Термин «масса» или «массы» используется, когда речь идёт только о системе СИ. Там, где используется понятие «вес», добавляется примечание: «в этом законе или нормативном документе понятия „вес» и „масса» — синонимы. См. абзацы V и W в Первой части Введения NIST Handbook 130, где указано значение этих терминов».
Оригинальный текст (англ.) Федеральный закон США также определяет вес в пересчёте на массу. См.21CFR101 Часть 101.105 — Декларация чистого количества содержимого, если оно освобождено : На упаковке должно быть указано количество продукта, выраженное в определённых единицах.
Так, может описываться вес, размер, количество. На одном продукте может быть указано сразу несколько таких величин. Это число должно даваться в единицах измерения жидких тел, если продукт — жидкость. Во всех остальных случаях должен указываться вес. Однако фрукты и овощи могут продаваться не по весу, а по количеству.
Если в некоторой отрасли сложилась практика использования единицы измерения жидких тел вместо единиц измерения твёрдых тел, использовать их допускается. Однако проверяющий может вынести решение о том, что указание количества продукта в тех или иных случаях запутывает потребителя.
Чему равен вес тела?
Чему равен вес тела массой 4 кг 500 г
Чтобы найти вес представленного тела, применим следующую формулу: P = mт * g.Переменные и постоянные: mт — масса представленного тела (mт = 4 кг 500 г = 4,5 кг); g — ускорение свободного падения (g = 9,81 м/с 2 ).Вычисление: P = mт * g = 4,5 * 9,81 = 44,145 Н.Ответ: Вес представленного тела равен 44,145 Н.
Знаешь ответ? Как написать хороший ответ? Будьте внимательны!
Копировать с других сайтов запрещено. Стикеры и подарки за такие ответы не начисляются. Используй свои знания. :)Публикуются только развернутые объяснения. Ответ не может быть меньше 50 символов!
Читать подробнее: Чему равен вес тела массой 4 кг 500 г
В чем измеряется масса?
Масса | |
---|---|
Размерность | M |
Единицы измерения | |
СИ | кг |
СГС | г |
Как найти массу тела по весу?
Найти массу тела если его вес 12,5 кьют Вес — величина, сила, с которой тело действует на горизонтальную опору или вертикальный подвес.Вес тела совпадает с силой тяжести, действующей на тело, и пропорционален массе m и ускорению свободного падения g в данной точке.Формула для определения веса:P=m*gВыразим из этой формулы массу:m=P/gПодставим числовые значения:m=P/g=12,5/9,8=1,27 кг.
Копировать с других сайтов запрещено. Стикеры и подарки за такие ответы не начисляются. Используй свои знания. :)Публикуются только развернутые объяснения. Ответ не может быть меньше 50 символов!
Читать подробнее: Найти массу тела если его вес 12,5 кьют
Можно ли верить умным весам?
«Умные» гаджеты захватили полки всех магазинов! Для отслеживания параметров нашего тела, уровня активности и даже сна придумано множество устройств, некоторые из которых вызывают ряд вопросов. И если «умные» часы действительно могут имерить пульс, то, что насчет «интеллектуальных» весов, которые быстро устанавливают уровень жира и мышц в организме. Они работают? Unsplash Если обычные весы могут расстроить не всех людей, то вот «умные» точно смогут довести до истерики любого! На сегодняшний день «умные» весы могут показывать процент жира, мышц, воды и плотность костей вашего организма. Знание этих показателей может быть важным инструментом для людей, которые хотят отслеживать свое общее состояние здоровья, а также борются с лишним весом, поднимая уровень мышечной ткани.
- Но как именно весы могут определить эти злосчастные проценты? РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ Подобные устройства используют систему BIA (bioelectrical impedance analysis) или биоимпедансный анализ тела,
- Этот анализ происходит благодаря электродам расположенным на поверхности весов.
- В инструкции производители не зря пишут, что вставать на весы стоит босиком, так как электроды посылают слабый электрический импульс, который проходя через все тело, сталкивается с разным уровнем сопротивления (от тканей и органов).
Используя математическую формулу, которая включает значение электрического сопротивления с информацией о возрасте, росте и поле человека, весы рассчитывают проценты интересующих параметров. К сожалению, на точность этих весов нельзя сильно рассчитывать.
- Во-первых, ученые говорят, что на данный момент было проведено слишком маленькое количество исследований и с очень небольшими группами добровольцев для того чтобы говорить о точных результатах.
- РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ Во-вторых, самые крупные исследования отмечают, что метод измерения состава тела BIA не является точным для определения процента жира, так как он имеет наибольшую сопротивляемость и зачастую его показатели завышаются.
Еще одно исследование говорит о том, что анализ жира на шести весах разных брендов имеет большую погрешность. Устройства либо переоценивают содержание жировой ткани, либо недооценивали. Наибольшее отклонение от точного значения достигает 21%! Однако ученые и врачи сходятся в том, что такие весы все-таки не бесполезны.
Даже если они не так точны, как бы нам хотелось, они все равно могут помочь человеку хотя бы примерно отслеживать эффективность своего режима упражнений и диеты с течением времени. РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ Исследователи считают, что для контроля за здоровым весом стоит опираться на стандартные данные индекса массы тела (ИМТ).
По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний, ИМТ является хорошим инструментом для понимания того, имеет ли человек недостаточный или избыточный вес. Если вы хотите разобраться в том, насколько точны и другие современные гаджеты, обязательно прочитайте наш материал о фитнес-трекерах и приложениях для сна,
Как считают умные весы?
Как работают умные весы — Что такое умные весы. Умные весы — прибор, в который встроены стандартные электронные весы и устройство для биоимпедансного анализа, позволяющее оценить вклад жира, мышц и костей в состав тела. Как работает биоимпеданс в умных весах.
- В платформе умных весов есть четыре электрода.
- Когда босой человек встает на электроды, они пропускают через его тело очень слабый электрический ток.
- Электричество поднимается по одной ноге, проходит через таз и спускается по другой ноге.
- При этом разные ткани организма по-разному сопротивляются электрическому току.
Лучше всего ток проводят мышцы, так как в них много свободной воды с растворенными в ней электролитами. Бедные свободной водой ткани, то есть жир и кости, проводят электрический ток хуже. Учитывая эту разницу, весы рассчитывают массу жировой ткани в организме по специальным формулам. Р, Источник: mvideo.ru»> Р, Источник: market.yandex.ru»> Р, Источник: market.yandex.ru»>
Как весы измеряют мышечную массу?
Процент жира в организме — Умеют мерить : Picooc, QardioBase, QardioBase 2, Nokia Body Plus, Garmin Index, Fitbit Aria Жир — вроде вот они лишние килограммы! Знаем, сколько жира, ставим цель похудения. Однако не весь жир – лишний. Весы работают с процентом подкожного жира, на который приходится около 80% всей жировой ткани организма.
Зачем знать % жира? Этот показатель для спортсменов даже важнее того, что показывает стрелка весов. Если есть понимание, сколько в тебе подкожного жира, то вычитанием его из массы тела и получаем мышечную массу. Например, если после двух месяцев диеты или тренировок ты потерял 6 кг, то важно, чтобы из них хотя бы 5-5.5 кг приходились на жир.
Тут нам подскажут весы. Как измеряется? Диагностические весы определяют процент жира в организме по сопротивлению тканей: у жира сопротивление выше.
Как определить силу тяжести и вес?
Сила тяжести — Сила тяжести — сила, с которой Земля притягивает все тела. Сила тяжести F = mg F — сила тяжести m — масса тела g — ускорение свободного падения На планете Земля g = 9,8 м/с 2 На первый взгляд сила тяжести очень похожа на вес тела. Действительно, в состоянии покоя на поверхности Земли формулы силы тяжести и веса идентичны.
- Но разница все-таки есть, давайте разбираться.
- Эта формула и правда аналогична силе тяжести.
- Вес тела в состоянии покоя численно равен массе тела, разница состоит лишь в точке приложения силы.
- Сила тяжести — это сила, с которой Земля действует на тело, а вес — сила, с которой тело действует на опору или подвес.
Это значит, что у них будут разные точки приложения: у силы тяжести к центру масс тела, а у веса — к опоре. Также, важно понимать, что сила тяжести зависит исключительно от массы и планеты, на которой тело находится. Вес зависит также от ускорения, с которым движутся тело или опора. Например, в лифте вес тела зависит от того, куда и с каким ускорением движется тело.
- А силе тяжести все равно, куда и что движется — она не зависит от внешних факторов.
- На второй взгляд сила тяжести очень похожа на силу тяготения.
- В обоих случаях мы имеем дело с притяжением — значит можем сказать, что это одно и то же.
- Практически.
- Мы можем сказать, что это одно и то же, если речь идет о Земле и каком-то предмете, который к ней притягивается.
Тогда мы можем даже приравнять эти силы и выразить формулу для ускорения свободного падения: Приравниваем правые части: Делим на массу тела левую и правую части: Это и будет формула ускорения свободного падения. Ускорение свободного падения для каждой планеты уникально.
- Закон всемирного тяготения g — ускорение свободного падения M — масса планеты R — расстояние между телами G — гравитационная постоянная G = 6,67 · 10 −11 м 3 · кг −1 · с −2 А теперь задачка Определить силу тяжести, действующую на тело массой 80 кг.
- Решение: Не смотря на кажущуюся простоту, тут есть над чем подумать.
Вроде бы просто нужно взять формулу F = mg, подставить числа и дело в шляпе. Да, но есть один нюанс: в значении ускорения свободного падения для Земли очень много знаков после запятой. В школе обычно дают то же значение, что мы указывали выше: g = 9,8 м/с 2,
Как индекс массы тела?
Индекс массы тела (ИМТ) — величина, позволяющая оценить степень соответствия массы человека и его роста и тем самым косвенно судить о том, является ли масса недостаточной, нормальной или избыточной. ИМТ важен при определении показаний для лечения. Индекс массы тела измеряется в кг/м² и рассчитывается по формуле: ИМТ = m/h 2, где:
m — масса тела в килограммах, h — рост в метрах.
Например, масса человека = 74 кг, рост = 172 см. Следовательно, индекс массы тела в этом случае равен: ИМТ = 74 : (1,72 2 ) ≈ 25,01 кг/м² Показатель индекса массы тела разработан бельгийским социологом и статистиком Адольфом Кетле в 1869 году. В соответствии с рекомендациями ВОЗ используется следующая интерпретация показателей ИМТ:
- Обобщая полученный вывод на результаты измерений, получают в итоге равенства отношений ===.
- Последовательно вычисляют полученные отношения и получают, что ≈≈≈≈9,8.
- Из этих же отношений выходят на единицу величины, Н/кг,
- Наконец, приходят к выводу : «Чтобы определить силу тяжести, действующую на тело любой массы, необходимо 9,8 Н/кг умножить на массу этого тела»,
- Иудеи переняли эту систему, позже ею стали пользоваться греки и римляне.
- Мина считалась основной мерой, в разных регионах она отличалась значениями.
- Например, мина в Вавилоне в один период соответствовала 640 граммам, позже — 978 гр.
- В настоящее время по всему миру в качестве основной единицы измерения массы является килограмм, а грамм представляет собой дольную составляющую килограмма, равную 1/1000 кг.
Какая связь между силой тяжести и массой тела?
Анализ результатов измерений — Ученики совместно с учителем анализируют полученный график и приходят к выводу о прямо пропорциональной зависимости силы тяжести, действующей на тело от массы этого тела («Известно, что, во сколько раз масса одного тела больше массы другого тела, во столько же раз сила тяжести, действующая на первое тело, больше силы тяжести, действующей на второе тело» ).
По учебнику находят информацию о том, что «величину 9,8 Н/кг обозначают буквой g, и формула для силы тяжести будет иметь вид: F=gm, где m — масса тела, g — ускорение свободного падения ». Полагая в этой формуле m=1 кг, приходят к тому, что: «Ускорение свободного падения – физическая величина, численно равная силе тяжести, действующей на тело массой 1 кг».
В чем измеряется масса?
Масса | |
---|---|
Размерность | M |
Единицы измерения | |
СИ | кг |
СГС | г |
В чем измеряется вес тела?
03.09.2019 Ранее многие меры сравнивались с массой зерна или семени разных культурных растений: ячменя, пшеницы, риса, проса, горчицы, бобовых. Часто для измерения веса использовались монеты: они имели одинаковую массу и всегда были под рукой. В Древнем Вавилоне применяли следующие единицы веса: шекель, мина, талант.
По определению, действовавшему до недавнего времени, «килограмм есть единица массы, равная массе международного прототипа килограмма». Международная конференция по мерам и весам 20 мая 2019 года одобрила новое определение килограмма, основанное на фиксации численного значения постоянной Планка,
Как правильно рассчитать вес тела?
По какой формуле можно определить вес тела? Формула, по которой определяется вес тела, записывается следующим образом: Р=mg, где Р-вес тела, m-масса тела, g-ускорение свободного падения. При решении задач, когда не требуется большой точности, g~9,8 Н/кг округляют до 10 Н/кг. Знаешь ответ? Как написать хороший ответ? Будьте внимательны!
Копировать с других сайтов запрещено. Стикеры и подарки за такие ответы не начисляются. Используй свои знания. :)Публикуются только развернутые объяснения. Ответ не может быть меньше 50 символов!
Читать подробнее: По какой формуле можно определить вес тела?
Сколько ньютонов весит человек?
Человек весит 800 Н. Какова его масса?
Дано:P = 800 Ньютон – вес некоторого человека.Требуется определить m (килограмм) – массу этого человека.Так как в условии задачи не указано, считаем, что человек находится в покое на горизонтальной поверхности Земли.Тогда, чтобы определить массу человека, необходимо воспользоваться следующей формулой:P = m * g (где g = 9,8 Ньютон/килограмм), отсюда находим, что:m = P / g = 800 / 9,8 = 81,6 килограмма (результат был округлен до одной десятой).Ответ: масса человека равна 81,6 килограмма.
Знаешь ответ? Как написать хороший ответ? Будьте внимательны!
Копировать с других сайтов запрещено. Стикеры и подарки за такие ответы не начисляются. Используй свои знания. :)Публикуются только развернутые объяснения. Ответ не может быть меньше 50 символов!
Читать подробнее: Человек весит 800 Н. Какова его масса?
Прежде чем отвечать на вопрос о количестве килограммов в одном ньютоне, необходимо разобраться с предложенными понятиями с точки зрения общепринятой системы СИ, учитывая, что ньютон является не столько базовой единицей системы СИ, сколько единицей метрической.
Содержание:
- Порядок решения задачи
- Алгоритм решения вопроса с учетом законов физики
- Формула для перевода величин
Порядок решения задачи
При решении физических задач значения физических величин измерения массы, представленные в единицах, отличных от единиц массы, необходимо перевести в единицы СИ, т. е. в килограммы.
Перевод осуществляем следующим образом:
- 1 Н = 1 кг x 1 м/с2.
Если рассматривать поставленный вопрос буквально, то ответ будет следующим:
- 1 кг/1 Н = 1 кг/(1 кг x 1 м/с2) = 1/(1 м/с2) = 1 с2/м.
Получаем обратную единицу измерения ускорения. В этом нет здравого смысла.
Алгоритм решения вопроса с учетом законов физики
Если рассуждать здраво, то нужно исходить из позиции, что в системе СИ ньютон — единица силы, которую вы получаете при помещении тела в гравитационное поле. Фактически этот показатель используется для обозначения любых сил — гравитационных, электромагнитных, силы трения и других сил с привязкой к массе объекта, на который действуют любые силы. Килограмм же есть единица измерения массы.
Говоря проще, чтобы вытеснить тело весом один килограмм с ускорением один м/с2, нам нужно приложить силу, равную одному ньютону.
Если ограничивать силу только гравитационной силой планетной массы для тела меньшей массы на ее поверхности, можно вывести пропорциональную зависимость между массой и указанной гравитационной силой, приводящей к постоянному ускорению для произвольной массы (пренебрегая другими силами, такими как сопротивление воздуха). Иначе говоря, числовое значение ньютонов в килограмме в любом месте будет равно силе ускорения объекта определенной массы.
Таким образом, в системе СИ значение в 1 Н определяется как сила, необходимая для ускорения массы в один килограмм с ускорением в один метр в секунду за секунду (то есть секунду в квадрате) в направлении действия силы.
Обратите внимание, что сила и ускорение являются векторными величинами, поэтому они имеют направление и величину, тогда как масса — скалярное значение, имеющее только заданную величину.
Сила (F) равна массе (m) раз на ускорение (a): F = m x a .
Такой вывод основан на втором законе ньютоновского движения, ускорение тела, прямо пропорционально силе, действующей на тело, и обратно пропорционально массе этого тела.
Исходя из этого, вопрос о переводе ньютонов в килограммы изначально не имеет никакого смысла. По сути, это равносильно тому, как если бы вы спросили: «Сколько в одном часе метров?» или «Сколько байт в десяти литрах?» Поскольку сравнение различны физических величин, измеряемых в разных единицах, само по себе безосновательно.
Поэтому уместнее было бы рассматривать вопрос о том, как все-таки вычислить, сколько ньютонов в одном килограмме с позиции гравитации в определенном месте на Земле. Иными словами, чтобы найти массу в килограммах, нам нужно знать вес в ньютонах, поскольку масса фактически представляет собой вес тела. Приведя две физические величины с разными значениями к общему знаменателю — в данном случае утверждению о том, что масса равна весу, мы можем смело переводить ньютоны в килограммы и обратно, а также учитывать, насколько сильно гравитационное поле, которое напрямую связано с ускорением.
В частности, мы можем использовать формулу W = m x g (которая, по сути, является особым случаем выражения упомянутого второго закона: F = m x а), где W — вес объекта в ньютонах, m — масса объекта в килограммах, g — гравитационное ускорение объекта в ньютонах на килограмм.
Все по тому же второму закону получаем: F = m x g.
Если предположить, что объект весом 1 кг находится на Земле, поскольку один килограмм веса тяжелее на Земле, чем на Луне или, скажем, на Марсе, то мы учитываем значение g на поверхности Земли, которое составляет g = 9,8 Н/кг. Таким образом, получаем: W = 9,8 * 1 = 9,8 Н, то есть один килограмм составляет 9,8 ньютонов. Таким образом, мы с вами осуществили перевод килограммов в ньютоны:
Тело весом один килограмм имеет (стандартный) вес равный 9,8 Н.
Идем дальше. «Стандартная гравитация» или «стандартное ускорение свободного падения» (g ₀) составляет 9,80665 м/с² или 9,80665 Н/кг — среднее значение гравитации на поверхности планеты Земля.
Несмотря на то, что это значение является общепринятым для преобразования значений между массой и силой тяжести, это теоретическое значение, поскольку справедливо оно только для некоторых мест на Земле вблизи уровня моря.
Фактическая же сила тяжести на Земле изменяется на 0,7%. Но это частности. Хотя, как известно, из-за того, что не учитываются исключения и частности, могут возникать неточности при проведении измерений.
Формула для перевода величин
Отвечая на вопрос о переводе ньютонов в килограммы при стандартной гравитации (и это важно), получаем следующее значение:
- 1 Н ÷ g ₀ ≃ 0,101972 кг.
Округлив полученное значение, можно записать следующее:
- 1 Н = 0,101 кг.
Масса
Масса обозначается символом (m ), является скалярной величиной и в СИ измеряется в килограммах.
Иногда массу в условии некоторых задач задают в граммах или, например, в тоннах. Чтобы перевести массу в килограммы, используют такие формулы:
[ large boxed{ begin{matrix} m = left( text{тонны} right) cdot 10^{3} left( text{кг}right) \ m = left( text{центнеры} right) cdot 10^{2} left( text{кг}right) \ m = left( text{граммы} right) cdot 10^{-3} left( text{кг}right) \ m = left( text{миллиграммы} right) cdot 10^{-6} left( text{кг}right) \ end{matrix}} ]
- ( large text{(тонны)} ) – подставьте количество тонн вместо этой скобки;
- ( large text{(центнеры)} ) – вместо этой скобки подставьте количество сотен килограммов;
- ( large text{(граммы)} ) – подставьте количество граммов вместо этой скобки;
- ( large text{(миллиграммы)} ) – вместо этой скобки подставьте количество миллиграммов;
От массы зависят инерционные и гравитационные свойства физических тел.
Масса в природе проявляет себя двумя способами. Поэтому, выделяют:
- массу инертную и
- массу гравитационную.
Инертная масса
Масса инертная влияет на способность тела двигаться по инерции. Такая масса используется в формуле второго закона Ньютона.
Пусть два тела находятся в инерциальной системе отсчета. Если какая-либо сила одинаково ускоряет эти тела, то они обладают одинаковой инертной массой. Здесь «одинаково ускоряет» следует понимать, как «сообщает одинаковые ускорения».
Гравитационная масса
Гравитационная масса определяет силу, с которой тело притягивается к другим телам. Эта масса используется в формуле закона всемирного тяготения.
Различные эксперименты показали, что инертная и гравитационная массы равны с высокой степенью точности. Поэтому, при изучении школьной физики можно просто говорить «масса», не уточняя, о какой именно массе идет речь.
Так же, масса входит в формулы для расчета импульса и механической энергии.
Массой обладают все макроскопические тела, а, так же, такие элементарные частицы, как протоны, нейтроны, электроны и т. д. Однако, существуют и частицы, у которых нет массы покоя, например – фотоны.
Примечание: Фотон – элементарная частица, переносчик электромагнитного взаимодействия, движется со скоростью света, часто проявляет волновые свойства. Подробнее о фотонах вы узнаете в основах квантовой физики.
Сила тяжести
Сила тяжести — это сила, с которой Земля притягивает к себе тело.
(large vec{F_{text{тяж}}} left(Hright) ) — сила тяжести, она действует на тело со стороны планеты (или другого крупного небесного тела, например, астероида, или звезды).
[large vec{F_{text{тяж}}} = m cdot vec{g}]
(large m left(text{кг}right) ) — масса тела;
(large vec{g} left(frac{text{м}}{c^{2}}right) ) — ускорение свободного падения, это не постоянная величина, она может меняться. Читайте подробнее о ускорении свободного падения .
Вес
Вес – это сила. Этой силой тело давит на опору, когда опирается на нее, или растягивает подвес, когда на нем висит.
Является векторной величиной и обозначается символом (vec{P} ).
(vec{P} left(Hright) ) – вес тела, как любая сила в СИ измеряется в Ньютонах.
Вес отличается от массы. Вес, как и любая сила, измеряется в Ньютонах, а масса измеряется в килограммах.
Когда тело опирается о горизонтальную поверхность, его вес равен по модулю силе реакции опоры по третьему закону Ньютона. Поэтому, в задачах для нахождения веса удобно вычислять силу (large vec{N}). Как только мы найдем реакцию опоры (large vec{N}), мы найдем вес тела, давящего на эту опору.
Примечание: Векторы равны по модулю, когда обладают одинаковыми длинами. Так как длина вектора обозначается числом, то физики о равных по модулю векторах сил могут сказать: силы численно равны.
Чем вес отличается от силы тяжести
Вес — это сила, принадлежащая телу. А сила тяжести — это сила, действующая на тело со стороны планеты, или любого другого (крупного) тела.
Что такое невесомость
Подбросим мяч вверх и рассмотрим свободный полет мяча. Пока он в полете, он не давит на опору и не растягивает подвес. Проще говоря, мяч находится в невесомости – то есть, не имеет веса.
Масса есть всегда, а вес может отсутствовать! Как убедимся чуть позже, одна и та же масса может обладать различным весом.
Как изменяется вес тела лифте
Давайте выясним, какой вес имеет тело, находящееся в покоящемся лифте, или в лифте, который будет двигаться вверх или вниз с ускорением, или без него.
Если скорость лифта не изменяется
Сначала рассмотрим покоящийся лифт (рис. 1а), либо движущийся вверх (рис. 1б), или вниз (рис. 1в) с неизменной скоростью.
Примечание: «неизменной», также, значит «постоянной», или «одной и той же».
Рис. 1. Тело опирается на пол в покоящемся – а) лифте, движущемся с одной и той же скоростью верх – б), или вниз – в)
По первому закону Ньютона, когда действие других тел скомпенсировано, тело, не меняющее свою скорость, находится в инерциальной системе отсчета.
Как видно из рисунка, взаимодействуют два объекта: тело и опора. Тело давит своим весом на опору, а опора отвечает телу (рис. 1) силой своей реакции.
Будем записывать для рассмотренных случаев рисунка 1 векторные силовые уравнения:
[ large N – m cdot g = 0 ]
А в этой статье подробно и с объяснениями написано о том, как составлять силовые уравнения (ссылка).
Прибавив к обеим частям уравнения величину ( m cdot vec{g} ), получим
[ large N = m cdot g ]
По третьему закону Ньютона, вес тела и реакция опоры направлены противоположно и равны по модулю. Поэтому, найдя силу реакции опоры, мы автоматически находим вес тела.
Воспользуемся тем, что ( left|vec{N} right|= left|vec{P} right|), получим
[ large boxed{ P = m cdot g }]
То есть, вес тела в покоящемся лифте, или движущемся вверх или вниз с неизменной скоростью, будет равен ( mg ). Если вектор скорости лифта не изменяется ни по направлению, ни по модулю, лифт можно считать инерциальной системой отсчета.
Если скорость лифта изменяется
Теперь выясним, каким весом будет обладать тело в лифте, движущемся с ускорением (рис. 2).
Примечание: Лифт, движущийся с ускорением, не является инерциальной системой отсчета. Читайте подробнее о инерциальных системах.
Рис. 2. Тело опирается на пол в движущемся с ускорением лифте, а) — вверх, б) — вниз
Запишем силовые уравнения. Для рисунка 2а, уравнение выглядит так:
[ large N – m cdot g = m cdot a ]
А для рисунка 2б, так:
[ large N – m cdot g = — m cdot a ]
Прибавим теперь к обеим частям уравнений величину ( m cdot g ), получим:
( large N = m cdot a + m cdot g ) – для случая рис. 2а;
( large N = — m cdot a + m cdot g ) – для рис. 2б;
Вынесем массу за скобки
( large N = m cdot left( a + g right) ) – для рис. 2а;
( large N = m cdot left( -a + g right) ) – для рис. 2б;
Учтем, что ( left|vec{N} right|= left|vec{P} right|), окончательно запишем
Для рисунка 2а — движение лифта вверх с ускорением:
[ large boxed{ P = m cdot left( g + a right) }]
Вес тела в движущемся с ускорением вверх лифте, будет равен ( m cdot left( g + a right) ), то есть, превышает величину ( m cdot g ).
Когда лифт движется вниз с ускорением (рис. 2б), вес тела, наоборот — уменьшается:
[ large boxed{ P = m cdot left( g — a right) }]
Напомним, что вес в покоящемся, или движущемся вверх или вниз с неизменной скоростью лифте, в точности равен ( m cdot g ).
Вес тела в движущемся вниз с ускорением лифте, равен ( m cdot left( g — a right) ), это меньше величины ( m cdot g ).
А если при движении вниз ускорение лифта ( vec{a} ) сравняется с ускорением ( vec{g} ), то груз перестанет давить на опору и наступит состояние невесомости, вес тела будет равен нулю.
Значит, одна и та же масса может обладать разным весом, мало того, в некоторых случаях вес вообще может отсутствовать. Масса есть всегда, а вес может отсутствовать!
Что такое перегрузка
Когда вес тела больше силы тяжести, говорят, что возникает перегрузка.
[ large boxed{ P > m cdot g }]
Когда говорят о перегрузке, принято сравнивать ускорение движения вверх с ускорением свободного падения (large vec{g}).
Например, при движении ракеты с ускорением вверх, космонавт может испытывать перегрузки до 7g. Это значит, что его вес увеличивается в 7 раз.
Первый космонавт мира — Юрий Гагарин, упоминал о перегрузке: «…какая-то сила вдавливает меня в кресло все больше и больше. … трудно пошевелить рукой или ногой…».
Подобным образом мы испытываем перегрузки в самолете во время взлета — эти перегрузки вдавливают нас в кресло. Правда, эти перегрузки значительно меньше, чем перегрузки летчиков — спортсменов, или военных, летчиков — космонавтов. Представители этих профессий тренируют свое тело для того, чтобы перегрузки легче переносить.
Подведем итоги
(P = m cdot g ) — вес тела в покоящемся или движущемся вверх или вниз с постоянной скоростью лифте.
( P = m cdot left( g + a right) ) — вес, когда лифт движется с ускорением вверх;
( P = m cdot left( g — a right) ) — вес в движущемся вниз с ускорением;
Если ускорение лифта при его движении вниз ( a = g ), наступит невесомость, вес тела исчезнет ( P = 0 ).