Vücut ağırlığı ve yerçekimi arasındaki fark nedir?

Yerçekimi ve ağırlık, fiziğin yerçekimi alanı teorisinde yer alan iki kavramdır. Bu iki kavram genellikle yanlış anlaşılmakta ve yanlış bağlamda kullanılmaktadır. Bu durum, sıradan düzeyde, kütle kavramlarının (maddenin özelliği) ve ağırlık kavramlarının da aynı şey olarak algılanmasıyla daha da kötüleşir. Bu nedenle, ağırlık ve kilonun doğru bir şekilde anlaşılması bilim için önemlidir. Genellikle, bu iki neredeyse benzer kavramlar birbirlerinin yerine kullanılır. Bu makale temel kavramlara, tezahürlerine, özel durumlara, benzerliklere ve nihayet farklılıklarına genel bir bakış sunmaktadır.

Temel kavramların analizi:

yerçekimi

Dünya gezegeninin ya da Evrendeki başka bir gezegenin (geniş anlamda herhangi bir astronomik beden) tarafındaki bir nesneye yönelik kuvvet yerçekimidir. Kuvvet, yerçekimi kuvvetinin gözlemlenebilir bir gösterimidir. Sayısal olarak Fl = mg (g = 9.8m / c2) denklemi ile ifade edilir.

Bu kuvvet, vücudun her bir mikropartikülüne uygulanır, makro seviyede bu, belirli bir cismin ağırlık merkezine uygulanacağı anlamına gelir, çünkü herhangi bir partikül üzerine etki eden kuvvetler, ayrı ayrı bu kuvvetlerin sonucu ile değiştirilebilir. Bu güç daima gezegenin kütle merkezine doğru çalışan bir vektördür. Öte yandan, Ftyazh iki kütle arasında, genellikle kütle olarak farklı olan yerçekimi kuvveti ile ifade edilebilir. Kare içindeki etkileşimli nesneler arasındaki aralıkla ters orantılı bağlantı olacaktır (Newton'un formülüne göre).

Bir düzlemde bir beden söz konusu olduğunda, yarıçapı (R) olan beden ile gezegenin kütle merkezi arasındaki boşluk olacaktır. Vücudun yüzeyin üzerindeki yüksekliğine bağlı olarak, Fth ve g, ilgili nesneler arasındaki boşluk arttıkça (R + h) artar, burada h, yüzeyin üzerindeki yüksekliği gösterir. Bu, nesnenin Dünya seviyesinden yüksek olması, yerçekimi kuvveti ve daha az g olması bağımlılığı anlamına gelir.

Vücut ağırlığı, özellikleri, yerçekimi ile karşılaştırılması

Vücudun bir destek ya da dikey süspansiyon üzerinde etkili olduğu kuvvete, vücut ağırlığı (W) denir. Bu bir vektör, yön değeridir. Bir vücudun atomları (veya molekülleri), bazik partiküllerden uzaklaştırılır, bunun sonucunda hem desteğin hem de nesnenin kısmi deformasyonu meydana gelir, elastik kuvvetler ortaya çıkar ve bazı durumlarda vücudun şekli ve destek makro seviyede değişir. Desteğin reaksiyon kuvveti vardır, vücudun yüzeyine paralel olarak da desteğin reaksiyonuna cevap olarak elastikiyet kuvveti ortaya çıkar - bu ağırlıktır. Vücut ağırlığı (W), destek reaksiyonunun kuvvetine zıt bir şekilde vektördür.

Özel durumlar, hepsi için, W = m (ga) eşitliği gözlenir:

Masanın üzerinde bir nesne olması durumunda stand sabittir veya sabit bir hızda düzgün bir şekilde hareket eder (a = 0) Bu durumda, W = Ft.

Destek aşağıya doğru hızlanırsa, gövde de aşağı doğru hızlanırsa, W, Fth'den düşüktür ve ağırlık hiç sıfırdır, eğer hızlanma serbest düşüşün ivmesine eşitse (g = a, W = 0 ile) Aynı anda, ağırlıksızlığın tezahürü varsa, destek hızlanma g ile hareket eder ve bu nedenle ağırlıksız Uygulanan temas mekanik kuvvetinden farklı gerilmeler ve gerilmeler olmayacaktır. Ağırlıksız olarak, vücudu iki özdeş gravite kütlesi arasındaki nötr bir noktaya yerleştirerek veya bir nesneyi bir yerçekimi kaynağından uzağa hareket ettirerek de gelebilirsiniz.

Homojen yerçekimi alanı özünde vücutta “strese” neden olamaz, Ftyazh'ın etkisi altında hareket eden vücut yerçekimi ivmesini hissetmeyecek ve ağırlıksız, “stressiz” bir vücut olarak kalacaktır. Düzgün olmayan bir alanın yakınında (büyük astronomik nesneler), serbestçe düşen bir vücut farklı gelgit kuvvetleri hissedecek ve vücudun farklı kısımları eşit olmayan şekilde hızlanacağı ve şeklini değiştireceği için ağırlıksızlık olgusu bulunmayacaktır.

Vücudun yukarı hareket etmesi ile durun . Tüm kuvvetlerin eşdeğeri yukarı doğru yönlendirilecektir, bu nedenle desteğin F reaksiyonu F'den ve W'den daha büyük ve F'den daha fazla olacaktır ve bu duruma aşırı yük denir. Aşırı yük çokluğu (K) - ağırlığının büyüklüğü kaç kez daha Ftyazh Bu değer, örneğin, uzay uçuşları ve askeri havacılık sırasında dikkate alınmaktadır, çünkü esas olarak bu alanlarda önemli hızlara ulaşmak mümkündür.

Aşırı yük, kan ve iç organların ağırlığındaki bir artış nedeniyle, çoğunlukla kas-iskelet sistemi ve kalp çoğunlukla yüklü olan insan organları üzerindeki yükü arttırır. Aşırı yük aynı zamanda bir yön miktarıdır ve organizma için belirli bir yöndeki konsantrasyonu dikkate alınmalıdır (kan bacaklara veya kafaya akar, vb.).

Anahtar farklılıklar

  1. Bu kuvvetler eşit olmayan "alanlara" uygulanır. Ağırlık, cismin ağırlık merkezine uygulanır ve ağırlık destek veya süspansiyona uygulanır.
  2. Fark fiziksel varlıkta yatıyor: yerçekimi yerçekimi kuvveti, ağırlık elektromanyetik nitelikte. Aslında, vücut dış kuvvetler tarafından deformasyona maruz değildir, ağırlıksızdır.
  3. Vücudun ivmesi sıfır değilse, Ftyazh ve W, hem niceliksel değer hem de yönlülük açısından farklılık gösterebilir, o zaman, W, yukarıdaki durumlarda olduğu gibi, yerçekim kuvvetinden daha fazla ya da daha azdır (eğer hızlanma açılıysa, W, hızlanmaya doğru yönlendirilir). .
  4. Gezegenin ve ekvatorun kutuplarında vücut ağırlığı ve yerçekimi. Direğe, yüzeyde yatan bir cisim a = 0 ivme ile hareket eder, çünkü dönme ekseninde bulunur, bu nedenle Fth ve W çakışacaktır. Ekvatorda batıdan doğuya dönüşü göz önüne alarak, vücut merkezcil ivme olarak görünür ve Newton'un kanununa göre tüm kuvvetlerin odağı ivme yönünde gezegenin merkezine doğru yönlendirilir. Yerçekimine karşı olan desteğin reaksiyon kuvveti aynı zamanda dünyanın merkezine de yönlendirilecektir, ancak F ağırlığından daha az olacaktır ve vücut ağırlığı da F ağırlığından daha az olacaktır.

Sonuç

20. yüzyılda, mutlak mekan ve zaman kavramları meydan okundu. Görecelik yaklaşımı sadece tüm gözlemcileri değil aynı zamanda yer değiştirmeyi veya hızlanmayı da aynı göreceli olarak belirlemiştir. Bu, tam olarak yerçekimi ve ağırlık ile ne kastedildiği konusunda belirsizliklere yol açtı. Örneğin, hızlanan bir asansördeki ölçek, yerçekimi alanındaki bir ölçekden ayırt edilemez.

Dolayısıyla, yerçekimi kuvveti ve ağırlığı, esasen gözlem ve gözlemciye bağlı olarak değişmiştir. Bu, fizik ve kimya gibi temel disiplinlerde gereksiz kavram olarak reddedilmesine neden oldu. Ancak fizik öğretiminde temsil önemini koruyor. İzafiyetin getirdiği belirsizlik, 1960'lı yıllardan itibaren, ağırlıkların nasıl belirleneceği, nominal tanım arasında seçim yapmanın tartışılması, doğrudan tartma eylemiyle belirlenen yerçekimi ya da operasyonel tanımlamaya dayanan güç.

Tavsiye

Nimesil ve Nimesulid: nasıl farklılar ve neyin daha iyi olduğu
2019
Bir tarla çayırdan nasıl farklıdır? (Ve benzerlikler nelerdir)
2019
Bir geyiki geyiklerden ayıran şey: özellikler ve farklılıklar
2019