Pagkakaiba sa pagitan ng timbang at masa. Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng masa at timbang at kung bakit mayroong pagpapalit ng mga konsepto

Ang gravity at timbang ay dalawang konsepto na kasangkot sa teorya ng physics ng gravitational field. Ang dalawang konseptong ito ay kadalasang napagkakamalan at ginagamit sa maling konteksto. Ang sitwasyong ito ay pinalala ng katotohanan na sa ordinaryong antas ang mga konsepto ng masa (isang pag-aari ng bagay) at timbang ay nakikita rin bilang isang bagay na magkapareho. Ito ang dahilan kung bakit ang tamang pag-unawa sa gravity at timbang ay mahalaga para sa agham. Kadalasan ang dalawang halos magkatulad na konseptong ito ay ginagamit nang palitan. Ang artikulong ito ay nagbibigay ng isang pangkalahatang-ideya ng mga pangunahing konsepto, ang kanilang mga pagpapakita, mga espesyal na kaso, pagkakatulad at, sa wakas, ang kanilang mga pagkakaiba.
Pagsusuri ng mga pangunahing konsepto:

Ang puwersang nakadirekta sa isang bagay mula sa planetang Earth o mula sa ibang planeta sa Uniberso (anumang astronomical body sa malawak na kahulugan) ay ang puwersa ng grabidad. Ang puwersa ay isang nakikitang pagpapakita ng puwersa ng grabidad. Numerical na ipinahayag ng equation Fheavy=mg (g=9.8m/s2).

Ang puwersang ito ay inilalapat sa bawat microparticle ng katawan; sa antas ng macro, nangangahulugan ito na ito ay inilalapat sa sentro ng grabidad ng isang partikular na katawan, dahil ang mga puwersang kumikilos sa bawat particle nang hiwalay ay maaaring mapalitan ng resulta ng mga puwersang ito. Ang puwersang ito ay isang puwersang vector, na palaging nakadirekta patungo sa sentro ng masa ng planeta. Sa kabilang banda, ang Ft ay maaaring ipahayag sa mga tuntunin ng gravitational force sa pagitan ng dalawang katawan, kadalasang naiiba sa masa. Ang isang inversely proportional na koneksyon ay makikita na may pagitan sa pagitan ng mga bagay na nakikipag-ugnayan sa isang parisukat (ayon sa formula ni Newton).

Sa kaso ng isang katawan sa isang eroplano, ito ang magiging agwat sa pagitan ng katawan at ang sentro ng masa ng planeta, na siyang radius nito (R). Depende sa taas ng katawan sa itaas ng ibabaw, nagbabago ang Fstrand at g, habang tumataas ang agwat sa pagitan ng mga konektadong bagay, ayon sa pagkakabanggit (R+h), kung saan ipinapakita ng h ang taas sa itaas ng ibabaw. Ito ay nagpapahiwatig ng pag-asa na ang mas mataas na bagay ay nasa itaas ng antas ng Earth, mas mababa ang gravity at mas mababa ang g.

Timbang ng katawan, mga katangian, paghahambing sa gravity

Ang puwersa kung saan kumikilos ang isang katawan sa isang suporta o patayong suspensyon ay tinatawag na timbang ng katawan (W). Ito ay isang vector, direksyon na dami. Ang mga atomo (o mga molekula) ng katawan ay tinataboy mula sa mga particle ng base, na nagreresulta sa bahagyang pagpapapangit ng parehong suporta at bagay, ang mga nababanat na pwersa ay lumitaw at, sa ilang mga kaso, ang hugis ng katawan at suporta sa antas ng macro bahagyang nagbabago. Lumilitaw ang isang puwersa ng reaksyon ng suporta; kahanay, ang isang nababanat na puwersa ay lumitaw din sa ibabaw ng katawan bilang tugon sa reaksyon ng suporta-ito ay timbang. Ang timbang ng katawan (W) ay vectorially na kabaligtaran sa puwersa ng reaksyon sa lupa.

Mga espesyal na kaso, ang pagkakapantay-pantay ay sinusunod para sa lahat ng mga ito W= m(g-a):

Ang stand ay nakatigil sa kaso ng isang bagay sa mesa, o ito ay gumagalaw nang pantay na may pare-parehong bilis (a=0) Sa kasong ito, W=F mabigat.

Kung ang suporta ay bumibilis pababa, ang katawan ay bumibilis din pababa, kung gayon ang W ay mas mababa sa Fweight at ang timbang ay ganap na zero kung ang acceleration ay katumbas ng acceleration ng gravity (sa g=a, W=0) Sa kasong ito, mayroong isang pagpapakita ng kawalan ng timbang, ang suporta ay gumagalaw na may acceleration g at samakatuwid ay hindi magkakaroon ng iba't ibang mga stress at deformation mula sa panlabas na inilapat na contact-mechanical na puwersa. Ang kawalan ng timbang ay maaari ding makamit sa pamamagitan ng paglalagay ng isang katawan sa isang neutral na punto sa pagitan ng dalawang magkaparehong gravitating mass o sa pamamagitan ng paglipat ng bagay palayo sa pinagmulan ng gravity.

Ang isang homogenous na gravitational field ay likas na hindi maaaring maging sanhi ng "stress" sa katawan, tulad ng isang katawan na gumagalaw sa ilalim ng impluwensya ng F gravity ay hindi makakaramdam ng gravitational acceleration at mananatiling isang walang timbang, "stress-free" na katawan. Malapit sa isang di-unipormeng field (napakalaking astronomical na bagay), ang isang malayang bumabagsak na katawan ay makakaranas ng iba't ibang puwersa ng tubig at ang phenomenon ng kawalan ng timbang ay mawawala dahil ang iba't ibang bahagi ng katawan ay bibilis nang hindi pantay at magbabago ng kanilang hugis.

Tumayo nang nakataas ang katawan. Ang katumbas ng lahat ng pwersa ay ididirekta pataas, samakatuwid ang F reaksyon ng suporta ay magiging mas malaki kaysa sa Fweight at W na mas malaki kaysa sa Fweight, at ang estado na ito ay tinatawag na overload. Overload factor (K) – kung ilang beses mas malaki ang timbang kaysa sa Fheavy. Ang halagang ito ay isinasaalang-alang, halimbawa, kapag lumilipad sa kalawakan at aviation ng militar, dahil higit sa lahat sa mga lugar na ito posible na makamit ang mga makabuluhang bilis.

Ang sobrang karga ay nagpapataas ng karga sa mga organo ng tao, pangunahin ang musculoskeletal system at ang puso ay pinakamabigat na nakarga, dahil sa pagtaas ng timbang sa dugo at lamang loob. Ang labis na karga ay isa ring dami ng direksyon at ang konsentrasyon nito sa isang tiyak na direksyon para sa katawan ay dapat isaalang-alang (dumagod ang dugo sa mga binti o sa ulo, atbp.) Ang mga pinahihintulutang labis na karga hanggang sa halaga ng K na hindi hihigit sa sampu.

Mga pangunahing pagkakaiba

1. Ang mga puwersang ito ay inilalapat sa hindi pantay na "mga lugar". Ang F-tension ay inilalapat sa sentro ng grabidad ng bagay, at ang bigat ay inilalapat sa suporta o suspensyon.
2. Ang pagkakaiba ay nakasalalay sa pisikal na kakanyahan: ang gravity ay isang gravitational force, habang ang timbang ay isang electromagnetic na kalikasan. Sa esensya, ang isang katawan na hindi napapailalim sa pagpapapangit mula sa mga panlabas na puwersa ay nasa kawalan ng timbang.
3. Ang Ft at W ay maaaring magkaiba sa quantitative value at sa direksyon; kung ang acceleration ng katawan ay hindi zero, kung gayon ang W ng katawan ay mas malaki o mas mababa kaysa sa puwersa ng gravity, tulad ng sa mga kaso sa itaas (kung ang acceleration ay nakadirekta sa isang anggulo, pagkatapos ay ang W ay nakadirekta patungo sa acceleration) .
4. Timbang ng katawan at gravity sa mga pole at ekwador ng planeta. Sa poste, ang isang bagay na nakahiga sa ibabaw ay gumagalaw na may acceleration a = 0, dahil ito ay nasa axis ng pag-ikot, samakatuwid, ang F at W ay magkakasabay. Sa ekwador, na isinasaalang-alang ang pag-ikot mula kanluran hanggang silangan, ang katawan ay nakakaranas ng centripetal acceleration at ang pokus ng lahat ng pwersa, ayon sa batas ni Newton, ay ididirekta patungo sa gitna ng planeta, sa direksyon ng acceleration. Salungat sa puwersa ng grabidad, ang puwersa ng reaksyon ng suporta ay ididirekta din patungo sa gitna ng lupa, ngunit ito ay magiging mas mababa kaysa sa Fheavy at ang bigat ng katawan ay naaayon na mas mababa kaysa sa Fheavy.

Konklusyon

Noong ika-20 siglo, ang mga konsepto ng ganap na espasyo at oras ay hinamon. Ang relativistic approach ay naglagay hindi lamang sa lahat ng mga nagmamasid, kundi pati na rin sa paggalaw o acceleration, sa parehong kamag-anak na batayan. Ito ay humantong sa pagkalito kung ano ang eksaktong ibig sabihin ng gravity at timbang. Ang sukat sa isang accelerating elevator, halimbawa, ay hindi maaaring makilala mula sa sukat sa isang gravitational field.

Ang puwersa at bigat ng gravity ay naging mahalagang nakadepende sa pagkilos ng pagmamasid at ng tagamasid. Naging sanhi ito ng pag-abandona sa konsepto bilang kalabisan sa mga pangunahing disiplina tulad ng pisika at kimika. Gayunpaman, nananatiling mahalaga ang representasyon sa pagtuturo ng pisika. Ang kalabuan na ipinakilala ng relativity ay humantong, simula noong 1960s, sa mga talakayan tungkol sa kung paano tukuyin ang timbang, pagpili sa pagitan ng nominal na kahulugan: puwersa dahil sa gravity o ang pagpapatakbo ng kahulugan, na direktang tinutukoy ng pagkilos ng pagtimbang.

Ang ikalabinlimang yugto ng programa ay nakatuon sa mga bagong pisikal na dami - mass ng katawan at bigat nito. Ang mga konseptong ito ay kadalasang nalilito at ang timbang ay sinusukat sa kilo. Ngunit ito ay isang malaking pagkakamali at ipapaliwanag ni Propesor Daniil Edisonovich Quark kung bakit ganito. Posible bang baguhin ang timbang ng iyong katawan o gawin itong ganap na walang timbang? Sumasang-ayon ang pisika. Gusto mong malaman kung paano gawin ito? Pagkatapos ay manood ng physics video lesson mula sa Academy of Entertaining Sciences, na nakatuon sa body mass at weight.

Mass at timbang ng katawan

Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng masa at timbang ng katawan? Parang pareho lang. Ngunit bakit, kapag nakatayo sa timbangan, maaari nating baguhin ang kanilang mga pagbabasa sa pamamagitan ng pagsasagawa ng ilang mga aksyon (pagtaas ng ating mga braso o pagyuko ng ating katawan)? Isang video lesson sa physics ang kailangan mo para linawin ang mga tanong na ito. Oo, may pagkakaiba. Mula sa physics point of view, mali na tanungin ang nagbebenta kung magkano ang bigat ng isang partikular na produkto. Ang tamang gawin ay tanungin kung ano ang masa nito! Ang timbang ay isang dami ng vector, isang puwersa. Lagi siyang may direksyon. Kung ang timbang ng katawan ay nananatiling hindi nagbabago, ang timbang nito ay maaaring baguhin. Halimbawa, ang paglalagay ng saging sa timbangan at pagpindot nito gamit ang iyong kamay, tayo ay makakakuha ng mas maraming timbang, habang ang masa ng saging ay mananatiling pareho. Ang bigat ng katawan ay ang puwersa kung saan ang katawan na ito, na naaakit sa lupa, ay pinindot ang suporta o iniuunat ang suspensyon. Kung ang masa ng katawan ay sinusukat sa kilo, ang timbang, tulad ng anumang puwersa, ay sinusukat sa mga newton. Ngayon ay malinaw na kung bakit hindi tama na sabihin na ang timbang ng katawan ay katumbas ng napakaraming kilo? Kaya, ang timbang ng katawan ay palaging sinusukat sa mga newton, habang ang masa ng katawan ay maaaring masukat sa gramo, kilo, atbp. Hindi tulad ng timbang ng katawan, ang timbang ng katawan ay hindi isang pare-parehong halaga. Maaari itong tumaas o bumaba, habang ang timbang ng katawan ay nananatiling pareho. Ang masa ng katawan ay isang scalar na dami. Bakit ka humihinga kung malakas kang umuugoy sa isang swing? Naniniwala si Propesor Quark na ito ay isang pakiramdam ng kawalan ng timbang, katulad ng nangyayari sa kalawakan. Paano nangyayari na ang bigat ng katawan ay nagiging zero, kahit saglit? At ito ay lumalabas sa ganitong paraan dahil sa sandaling bumabagsak ang katawan ay hindi pinindot sa anumang bagay at hindi humihila ng anumang bagay pabalik, samakatuwid, wala itong timbang. Narito ang isa pang halimbawa na nagpapatunay na ang bigat ng isang katawan ay maaaring magbago habang ang masa nito ay nananatiling pare-pareho. Sa tubig, ang lahat ng katawan ay mas mababa kaysa sa lupa. Kung hindi, hindi kami marunong lumangoy, ngunit dumiretso sa ilalim. Ang isang elepante na may bigat ng katawan na 1 tonelada ay mas tumitimbang sa lupa kaysa sa tubig. Ang mga balyena na tumitimbang ng higit sa 30 tonelada ay kayang pumailanglang sa tubig tulad ng mga ibon.

. (Sa kaso ng ilang mga suporta, ang timbang ay nauunawaan bilang ang kabuuang puwersa na kumikilos sa lahat ng mga suporta; gayunpaman, para sa likido at gas na mga suporta sa kaso ng paglulubog ng isang katawan sa mga ito, ang isang pagbubukod ay madalas na ginagawa, i.e. pagkatapos ay ang mga puwersa ng katawan na kumikilos sa kanila ay hindi kasama sa timbang at kasama sa puwersa Archimedes). Ang International System of Units (SI) unit ng timbang ay newton, at minsan ay ginagamit ang GHS unit dyne.

Timbang P ng isang katawan na nakapahinga sa isang inertial frame of reference, ay tumutugma sa puwersa ng gravity na kumikilos sa katawan, at proporsyonal sa masa at acceleration ng gravity sa isang partikular na punto:

Ang halaga ng timbang (na may pare-parehong masa ng katawan) ay proporsyonal sa acceleration ng gravity, na nakasalalay sa taas sa ibabaw ng Earth (o sa ibabaw ng ibang planeta, kung ang katawan ay matatagpuan malapit dito, hindi ang Earth, at ang masa. at laki ng planetang ito), at, dahil sa hindi sphericity ng Earth, at dahil din sa pag-ikot nito (tingnan sa ibaba), mula sa mga geographic na coordinate ng measurement point. Ang isa pang kadahilanan na nakakaimpluwensya sa acceleration ng gravity at, nang naaayon, ang bigat ng isang katawan ay mga gravitational anomalya na dulot ng mga structural features ng ibabaw ng earth at subsoil sa paligid ng measurement point.

Kapag gumagalaw ang system, ang katawan - suporta (o suspensyon) na may kaugnayan sa inertial reference frame na may acceleration, ang bigat ay tumitigil na tumutugma sa puwersa ng grabidad:

Gayunpaman, ang isang mahigpit na pagkakaiba sa pagitan ng mga konsepto ng timbang at masa ay tinatanggap pangunahin sa pisika, at sa maraming pang-araw-araw na sitwasyon ang salitang "timbang" ay patuloy na ginagamit kung sa katunayan ay tungkol sa "masa". Halimbawa, sinasabi natin na ang isang bagay ay "tumitimbang ng isang kilo" kahit na ang isang kilo ay isang yunit ng masa. Bilang karagdagan, ang terminong "timbang" sa kahulugan ng "masa" ay tradisyonal na ginagamit sa siklo ng mga agham ng tao - sa kumbinasyon ng "bigat ng katawan ng tao".

Mga Tala

Tingnan din

Wikimedia Foundation. 2010.

Tingnan kung ano ang "Timbang" sa ibang mga diksyunaryo:

timbang- timbang, a at y, pl. bahagi a, ov... Diksyonaryo ng spelling ng Ruso

timbang- timbang/… Morphemic-spelling dictionary

Pangngalan, m., ginamit. madalas Morpolohiya: (hindi) ano? timbang at timbang, ano? timbang, (tingnan) ano? bigat ng ano? timbang, tungkol saan? tungkol sa timbang; pl. Ano? timbang, (hindi) ano? timbangan, bakit? kaliskis, (tingnan) ano? timbang, ano? timbangan, tungkol saan? tungkol sa timbangan 1. Ang bigat ng anumang pisikal... ... Dmitriev's Explanatory Dictionary

A(y); m. 1. Phys. Grabidad. 2. Magpahinga at espesyal Dami, masa ng isang tao o isang bagay, na tinutukoy sa pamamagitan ng pagtimbang. V. kalakal, bagahe. Magaan at mabigat na wrestler. Isang lalagyan na tumitimbang ng isang daang kilo. Tumaba, magbawas ng timbang. Tumaba, pumayat... ... encyclopedic Dictionary

TIMBANG, timbang (y), pl. timbang (espesyal), lalaki 1. Ang gravity ng isang katawan patungo sa lupa, ang presyon ng isang katawan sa ilang ibabaw (pisikal). 2. Ang bigat ng katawan na ipinahayag sa mga terminong numero (tinutukoy gamit ang mga kaliskis). Tukuyin ang timbang. Isang bag na tumitimbang ng 5 kg. Magkano ang meron... Ushakov's Explanatory Dictionary

Tingnan ang awtoridad, kahalagahan, dignidad, katumbas ng timbang nito sa ginto, na may timbang... Diksyunaryo ng mga kasingkahulugan ng Ruso at mga katulad na expression. sa ilalim. ed. N. Abramova, M.: Russian Dictionaries, 1999. timbang ng timbang; awtoridad, prestihiyo, awtoridad, impluwensya, ... ... diksyunaryo ng kasingkahulugan

TIMBANG, ang puwersa ng GRAVITATIONAL attraction ng isang katawan. Ang bigat ng isang katawan ay katumbas ng produkto ng masa ng katawan at ang acceleration ng gravity. Ang masa ay nananatiling pare-pareho, ngunit ang bigat ay depende sa lokasyon ng bagay sa ibabaw ng Earth. Habang tumataas ang taas, bumababa ang timbang... Pang-agham at teknikal na encyclopedic na diksyunaryo

Ang dami ng mga kalakal na ibinibigay o inaalok para sa paghahatid. Mayroon ding pagkakaiba sa pagitan ng bigat ng pagpapadala, na ipinahiwatig sa mga dokumento ng transportasyon, at di-load na timbang, na ipinahiwatig sa ulat ng pag-verify ng timbang. Diksyunaryo ng mga termino ng negosyo. Akademik.ru. 2001... Diksyunaryo ng mga termino ng negosyo

timbang- TIMBANG, ah, m. Bakal. Kahalagahan, dignidad ng isang tao o isang bagay. Ikaw na ngayon ang amo, ang bigat mo ngayon ay parang buntis na elepante. Hindi mo ako pinapatay sa iyong timbang. Panatilihin ang timbang at kumilos nang marangal, na may labis na kahalagahan, na may diin na dignidad. Mula sa taas…… Diksyunaryo ng Russian argot

Ang konsepto na pamilyar sa atin mula pagkabata ay masa. Gayunpaman, sa isang kurso sa pisika, may ilang mga paghihirap na nauugnay sa pag-aaral nito. Samakatuwid, ito ay kinakailangan upang malinaw na tukuyin kung paano ito makikilala? At bakit hindi ito katumbas ng timbang?

Pagpapasiya ng masa

Ang natural na pang-agham na kahulugan ng halagang ito ay tinutukoy nito ang dami ng sangkap na nakapaloob sa katawan. Upang tukuyin ito, kaugalian na gamitin ang Latin na titik m. Ang yunit ng pagsukat sa karaniwang sistema ay ang kilo. Sa mga gawain at pang-araw-araw na buhay, madalas na ginagamit ang mga hindi sistematiko: gramo at tonelada.

Sa isang kurso sa pisika ng paaralan, ang sagot sa tanong na: "Ano ang masa?" ibinigay kapag pinag-aaralan ang phenomenon ng inertia. Pagkatapos ito ay tinukoy bilang ang kakayahan ng isang katawan na labanan ang mga pagbabago sa bilis ng paggalaw nito. Samakatuwid, ang masa ay tinatawag ding inert.

Ano ang timbang?

Una, ito ay puwersa, iyon ay, isang vector. Ang masa ay isang scalar weight na palaging nakakabit sa isang suporta o suspensyon at nakadirekta sa parehong direksyon ng puwersa ng grabidad, iyon ay, patayo pababa.

Ang formula para sa pagkalkula ng timbang ay depende sa kung ang suporta (suspensyon) ay gumagalaw. Kapag ang system ay nakapahinga, ang sumusunod na expression ay ginagamit:

P = m * g, kung saan ang P (sa English sources ang letrang W ang ginagamit) ay ang bigat ng katawan, ang g ay ang acceleration ng free fall. Para sa lupa, ang g ay karaniwang kinukuha na katumbas ng 9.8 m/s 2.

Mula dito ang formula ng masa ay maaaring makuha: m = P / g.

Kapag lumilipat pababa, iyon ay, sa direksyon ng bigat, bumababa ang halaga nito. Samakatuwid ang pormula ay kumukuha ng anyo:

P = m (g - a). Narito ang "a" ay ang acceleration ng system.

Iyon ay, kung ang dalawang acceleration na ito ay pantay, ang isang estado ng kawalan ng timbang ay sinusunod kapag ang bigat ng katawan ay zero.

Kapag ang katawan ay nagsimulang gumalaw pataas, pinag-uusapan natin ang pagtaas ng timbang. Sa sitwasyong ito, nangyayari ang isang overload na kondisyon. Dahil tumataas ang timbang ng katawan, at magiging ganito ang formula nito:

P = m (g + a).

Paano nauugnay ang masa sa density?

Solusyon. 800 kg/m3. Upang magamit ang kilalang formula, kailangan mong malaman ang dami ng lugar. Madaling kalkulahin kung kukunin mo ang lugar bilang isang silindro. Pagkatapos ang formula ng volume ay magiging:

V = π * r 2 * h.

Bukod dito, ang r ay ang radius, at ang h ay ang taas ng silindro. Kung gayon ang volume ay magiging katumbas ng 668794.88 m 3. Ngayon ay maaari mong bilangin ang masa. Ito ay magiging ganito: 535034904 kg.

Sagot: ang masa ng langis ay humigit-kumulang 535036 tonelada.

Gawain Blg. 5. Kondisyon: Ang haba ng pinakamahabang kable ng telepono ay 15151 km. Ano ang masa ng tanso na pumasok sa paggawa nito kung ang cross-section ng mga wire ay 7.3 cm 2?

Solusyon. Ang density ng tanso ay 8900 kg/m3. Ang dami ay matatagpuan gamit ang isang formula na naglalaman ng produkto ng lugar ng base at ang taas (dito ang haba ng cable) ng silindro. Ngunit kailangan mo munang i-convert ang lugar na ito sa square meters. Iyon ay, hatiin ang numerong ito ng 10,000. Pagkatapos ng mga kalkulasyon, lumalabas na ang dami ng buong cable ay humigit-kumulang katumbas ng 11,000 m 3.

Ngayon ay kailangan mong i-multiply ang mga halaga ng density at volume upang malaman kung ano ang katumbas ng masa. Ang resulta ay ang bilang na 97900000 kg.

Sagot: ang masa ng tanso ay 97900 tonelada.

Isa pang problema na may kaugnayan sa masa

Gawain Blg. 6. Kondisyon: Ang pinakamalaking kandila, na tumitimbang ng 89867 kg, ay may diameter na 2.59 m. Ano ang taas nito?

Solusyon. Ang density ng wax ay 700 kg/m3. Ang taas ay kailangang matagpuan mula sa Iyon ay, ang V ay kailangang hatiin ng produkto ng π at ang parisukat ng radius.

At ang dami mismo ay kinakalkula ng masa at density. Ito ay lumalabas na katumbas ng 128.38 m 3. Ang taas ay 24.38 m.

Sagot: ang taas ng kandila ay 24.38 m.