Куда направлен вес тела – Куда направлена сила тяжести? Куда направлена сила упругости? Куда направлена плотность тела? Куда направлен

Вес — Википедия

Вес — сила, с которой тело действует на опору (или подвес, или другой вид крепления), препятствующую падению, возникающая в поле сил тяжести[1][2]. Единица измерения веса в Международной системе единиц (СИ) — ньютон, иногда используется единица СГС — дина.

Вес P{\displaystyle \mathbf {P} } тела, покоящегося в инерциальной системе отсчёта, равен силе тяжести, действующей на тело, и пропорционален массе m{\displaystyle m} и ускорению свободного падения g{\displaystyle \mathbf {g} } в данной точке:

P=mg.{\displaystyle \mathbf {P} =m\mathbf {g} .}
{\displaystyle \mathbf {P} =m\mathbf {g} .} Широтное уменьшение силы тяжести mg

Ускорение свободного падения зависит от высоты над земной поверхностью и — ввиду несферичности Земли, а также ввиду её вращения — от географических координат точки измерения. В результате суточного вращения Земли существует широтное уменьшение веса: на экваторе вес примерно на 0,3 % меньше, чем на полюсах. Другим фактором, влияющим на значение g{\displaystyle \mathbf {g} } и, соответственно, вес тела, являются гравитационные аномалии, обусловленные особенностями строения земной поверхности и недр в окрестностях точки измерения. Если тело находится вблизи другой планеты, а не Земли, то ускорение свободного падения будет определяться массой и размерами этой планеты, наряду с расстоянием между её поверхностью и телом.

При движении системы «тело» — «опора или подвес» относительно инерциальной системы отсчёта с ускорением w{\displaystyle \mathbf {w} } вес перестаёт совпадать с силой тяжести:

P=m(g−w).{\displaystyle \mathbf {P} =m(\mathbf {g} -\mathbf {w} ).}

Например, если ускорение (независимо от скорости) лифта направлено вверх, то вес находящегося в нём груза увеличивается, а если вниз, то уменьшается. Ускорение за счёт вращения Земли не входит в w{\displaystyle \mathbf {w} }, оно уже учтено в g{\displaystyle \mathbf {g} }. Состояние отсутствия веса (невесомость) наступает вдали от притягивающего объекта, либо когда тело находится в свободном падении, то есть при g−w=0{\displaystyle \mathbf {g} -\mathbf {w} =0}.

Тело массой m{\displaystyle m}, вес которого анализируется, может стать субъектом приложения дополнительных сил, косвенно обусловленных присутствием гравитационного поля, в том числе силы Архимеда и трения. При этом воздействие изучаемого тела на опоры и подвесы будет опосредовано наличием указанных привходящих факторов.[прояснить]

В официальном определении, приведённом в преамбуле, отсутствует конкретизация, должны ли учитываться подобные факторы. Не оговорено также, обязательно ли роль опоры-подвеса должно играть упругое твёрдое тело и что если опор несколько. Кроме того, в публикациях встречаются и неэквивалентные дефиниции веса

[3][4][5]. Отсюда, несмотря на ясность природы фигурирующих сил, возникают терминологические неопределённости.[источник не указан 648 дней]

Так, при учёте только вклада силы тяжести покоящемуся на наклонной поверхности телу приписывается направленный по нормали к опоре вес mgcos⁡α{\displaystyle mg\cos \alpha }, где α{\displaystyle \alpha } — угол наклона[4]. Но если учесть ещё и силу трения покоя (а она, по третьему закону Ньютона, приложена и к телу, и к опоре), то вектор веса станет равным mg{\displaystyle m\mathbf {g} }[3]. Аналогично с силой Архимеда: в жидкости или газе с плотностью ρ{\displaystyle \rho } на тело действует подъёмная сила FA=−ρgV{\displaystyle \mathbf {F} _{A}=-\rho \mathbf {g} V} (где V{\displaystyle V} — объём тела), из-за которой, скажем, воздействие тела на неровное

[6] дно водоёма ослабляется. Трактуя эту ситуацию, можно либо заявить, что вес тела снижается на вес вытесненного объёма воды, либо считать, что вес по-прежнему составляет mg{\displaystyle m\mathbf {g} } и есть ещё подлежащая отдельному анализу архимедова сила.[источник не указан 648 дней]В целом, в литературе доминирует подход[1][7][нет в источнике], при котором вес тела в покое вблизи Земли всегда приравнивается mg{\displaystyle m\mathbf {g} }. Этот подход означает, что вес тела с точностью до знака равен векторной сумме всех сил (кроме силы тяжести), действующих на тело, включая силы Архимеда («жидкая опора»[3]) и трения, при учёте всех имеющихся опор-подвесов совместно.

Для многих задач описанные неопределённости несущественны, так как чаще всего рассматривается неподвижное тело на сухой горизонтальной поверхности.[источник не указан 648 дней]

Понятие «вес» в физике не является необходимым

[8]. В принципе, можно вообще отменить этот термин и говорить либо о «массе», либо о «силе»[9] такой-то природы. Использование понятия «вес» во многом связано просто с привычкой[8] и языковыми традициями.

Очевидно более содержательной величиной является суммарная сила воздействия на опору, в нерусскоязычных изданиях иногда именуемая «кажущимся весом» (англ. apparent weight, фр. poids apparent). Знание этой величины, например, может помочь оценить способность конструкции удержать изучаемое тело в данных условиях. В ряде случаев — скажем, в ситуации привязанного на улице шарика, наполненного гелием, — кажущийся вес может оказаться направленным против вектора g{\displaystyle \mathbf {g} } ввиду влияния FA{\displaystyle \mathbf {F} _{A}}.

Вес можно измерять с помощью пружинных весов, которые могут служить и для косвенного измерения массы, если их соответствующим образом проградуировать; рычажные весы в такой градуировке не нуждаются, так как в этом случае сравниваются массы, на которые действует одинаковое ускорение свободного падения или сумма ускорений в неинерциальных системах отсчёта. При взвешивании с помощью технических пружинных весов вариациями ускорения свободного падения обычно пренебрегают, так как влияние этих вариаций обычно меньше практически необходимой точности взвешивания.

На результате измерений может в некоторой степени сказаться сила Архимеда, если при взвешивании с помощью рычажных весов сравниваются тела с различной плотностью.

В физике вес и масса — разные понятия. Вес — векторная величина, сила, с которой тело действует на горизонтальную опору или вертикальный 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[10]. Кроме того, термин «вес» в значении «масса» традиционно использовался в цикле наук о человеке — в словосочетании «вес тела человека», вместо современного «масса тела человека»[11]. 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»

[12][13].

III Генеральная конференция по мерам и весам, проведённая в 1901 году, подчеркнула, что термин «вес» обозначает величину той же природы, что термин «сила». Конференция определила вес тела как произведение массы тела на ускорение, обусловленное гравитационным притяжением. Стандартный вес тела конференцией был определён как произведение массы тела на стандартное ускорение, обусловленное гравитационным притяжением. В свою очередь для стандартного ускорения было принято значение 980,665 см/с2[14].

  1. 1 2 Рудой Ю. Г. Вес // Физическая энциклопедия : [в 5 т.] / Гл. ред. А. М. Прохоров. — М.: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1: Ааронова — Бома эффект — Длинные линии. — С. 262. — 707 с. — 100 000 экз.
  2. Сивухин Д. В.
    Общий курс физики. — М.: Физматлит; Изд-во МФТИ, 2005. — Т. I. Механика. — С. 373. — 560 с. — ISBN 5-9221-0225-7.
  3. 1 2 3 И. Е. Каган «Вес тела» (IX класс) // Фізiка: праблемы выкладання. – 2001. – № 3. – С. 58-74.
  4. 1 2 С. В. Задорожная «Вес тела» // Сайт педаг. сообщ. «Урок.рф» (2016).
  5. ↑ Во многих иноязычных публикациях вес (см., например, начало немецкой версии статьи) синонимизируется с силой тяжести, что в российской педагогике считается ошибкой.
  6. ↑ Неровность нужна для подтекания воды под опору, см. Л. Г. Асламазов: Гидростатика // Квант. – 1972. – № 12. (с. 57, рис. 9ав).
  7. Allen L. King. Weight and weightlessness (англ.) // American Journal of Physics (англ.)русск. : journal. — 1963. — Vol. 30. — P. 387. — DOI:10.1119/1.1942032. — Bibcode: 1962AmJPh..30..387K.
  8. 1 2 В. Г. Зубов. Механика. М.: Наука, 1978. — 352 с. // см. § 71, с. 176: «В механике понятие веса является совершенно лишним. Но так как это слово простое, привычное, то им часто пользуются».
  9. ↑ The National Standard of Canada, CAN/CSA-Z234.1-89 Canadian Metric Practice Guide, January 1989: 5.7.3. Considerable confusion exists in the use of the term «weight». <…> In scientific and technical work, the term «weight» should be replaced by the term «mass» or «force», depending on the application.
  10. ↑ Ранее в технике широко использовалась единица силы килограмм-сила — одна из основных единиц системы МКГСС.
  11. ↑ Медицинская энциклопедия на Академике.
  12. ↑ ISO 80000-4:2006, Quantities and units — Part 4: Mechanics.
  13. ↑ SI Units: Mass (англ.). Weights and Measures. NIST. Дата обращения 7 декабря 2016.
  14. ↑ Declaration on the unit of mass and on the definition of weight; conventional value of g (англ.).
    Resolution of the 3rd CGPM (1901)
    . BIPM. Дата обращения 1 ноября 2015.
Видеоурок: вес тела

Вес. | Объединение учителей Санкт-Петербурга

Внимание!  Вес — сила, следовательно, измеряется в ньютонах.  [P]=Н

Вес тела по третьему закону Ньютона — сила, парная к силе упругости (реакции опоры, натяжения нити). Значит по своей природе вес — сила упругости, возникающая в опоре или подвесе! Вектор силы веса тела приложен к опоре или подвесу. Следовательно, если нет опоры или подвеса, то нет и веса.

 

В общем случае выполняются соотношения:

 — второй закон Ньютона

— третий закон Ньютона.

Следовательно:  — это формула для расчета веса тела в общем случае.

В проекциях на ось Х:    рассмотрим три случая (см. рисунок).    

P=mg   — вес тела в состоянии покоя или прямолинейного равномерного движения.

P=m(g-a) — вес тела в случае, когда вектор ускорения совпадает по направлению с вектором  ускорения свободного падения. В этом случае сила веса по модулю меньше силы  тяжести.

При a=g P=0 — состояние невесомости. Т.е., если тело свободно падает, то оно не имеет веса.

P=m(g+a) — вес тела в случае, когда вектор ускорения противоположен по направлению вектору ускорения свободного падения.

  — перегрузка.

Летчики и космонавты испытывают перегрузку в 5 -7 раз. Максимальная статическая перегрузка для человека — 13g, динамическая (короткодействующая) — до 20g.

Вес тела

Вес тела — это сила, с которой тело, вследствие притяжения к Земле, действует на опору или подвес.

P=N = mg

В отличие от силы тяжести, являющейся гравитационной силой, приложенной к телу, вес – это упругая сила, приложенная к опоре или подвесу (т.е. к связи).

Вес тела в различных условиях движения.

1) опора покоится или движется равномерно

N=mg – сила реакции опоры

P=N значит P=mg Вес тела равен действующей на тело силе тяжести.

2) опора движется с ускорением a вверх.

N–mg=ma — второй закон Ньютона

N=mg+ma

P=N=m·(g+a)

P>mg  Вес тела, движущегося с ускорением направленным вверх больше силы тяжести.

Увеличение веса тела, вызванное его ускоренным движением, называется перегрузкой.

3) опора движется с ускорением а вниз.

mg-N=ma — второй закон Ньютона

N=mg-ma

P=N=m·(g-a)

P<mg Вес тела, движущегося с ускорением вниз уменьшается.

Падение тел в вакууме без начальной скорости называется свободным падением. При свободном падении a=g из P=m·(g-a) следует, что P=0, т.е. вес отсутствует.

Если тела движутся только под действием силы тяжести, т.е. свободно падают, то они находятся в состоянии невесомости — состояние, при котором вес тела отсутствует (НО! масса у тела есть всегда).

Обозначения:

N — сила реакции опоры

P — вес тела

m — масса тела

g — ускорение свободного падения

a — ускорение, с которым движется тело

Вес тела

ВЕС ТЕЛА

Открытый урок в 7 классе: «Вес тела»

Цель урока:
1.Образовательная: формировать понятие веса тела, рассмотреть вес тела, находящегося на неподвижной или равномерно движущейся опоре. Выяснить физический смысл веса тела.

2.Развивающая: совершенствовать интеллектуальные умения (наблюдать, сравнивать, размышлять, применять знания, делать выводы), активизировать познавательную деятельность учащихся через решение проблем, выдвинутых перед ними.

3.Воспитательная: прививать культуру умственного труда, аккуратность, учить видеть практическую пользу знаний, продолжить формирование коммуникативных умений.

Тип урока: комбинированный.

Оборудование и ТСО:
набор грузов, штатив, пружина, сосуд с водой, динамометр, интерактивная доска, компьютерная презентация с использованием материалов «Класс!ной физики» (http://class-fizika.narod.ru).

План урока
1. Организационный момент (1 мин.)
2. Проверка домашнего задания (5 мин.)
3. Изучение нового материала (20 мин.)
4. Обобщение и систематизация знаний (5 мин.)
5. Первичный контроль знаний (10 мин.)
6. Запись домашнего задания (2 мин.)
7. Подведение итогов урока (рефлексия) (2 мин.)

Ход урока
1. Организационный момент.
Начнём урок. Всем здравствуйте, прошу садиться.
Отметим отсутствующих.

2. Проверка домашнего задания.
Прежде чем приступить к изучению нового материала, проверим выполнение домашнего задания.(слайд 2)


Опыт 1: У меня в руках грузик. Я выпускаем его из рук. Что с ним происходит? (ЛК – щелчок левой клавишей мыши) Почему? (Грузик падает вниз под действием силы тяжести (притяжения земли)) Что такое сила тяжести? По какой формуле определяется? (ЛК) Как направлена сила тяжести? (ЛК)

Опыт 2: Этот же самый грузик подвешиваем к пружине, закреплённой в штативе. Скажите, сейчас на грузик действует сила тяжести? (Да.) А почему тогда грузик не падает? (Потому, что на него действует сила упругости пружины.) А что такое сила упругости? (ЛК) По какой формуле рассчитывается? Куда она направлена? (слайд 3)


3. Изучение нового материала
Сегодня на уроке мы поговорим о силе, под действием которой произошло растяжение этой пружины.

Скажите, в какой момент пружина, закреплённая в штативе, начала растягиваться? (Когда мы прикрепили к ней груз) Сила, с которой груз действует на пружину, вы давите на стул, я действую на пол и так далее, называется весом тела (слайд 4).


Итак, тема нашего урока «Вес тела». Запишем в тетрадь.

Сегодня на уроке мы с вами должны познакомиться с новой силой, выяснить, от чего она зависит, как направлена, по какой формуле рассчитывается.

Представьте себя космонавтом. Скажите, а в космосе вы с такой же силой действовали бы на кресло космического корабля? А груз с такой же силой растягивал бы пружину? Правильно, нет. Так в чём же причина, что на Земле груз растягивает пружину, а в космосе нет? Нет притяжения Земли, поэтому в космосе тело не имеет веса, т.е. находится в состоянии невесомости (слайд 5).


Запишем определение:
Вес тела – это сила, с которой тело вследствие притяжения к Земле действует на опору или подвес.

Давайте подумаем, от чего зависит вес тела? (слайд 6)


К первому грузу подвесим второй такой же груз.

Пружина растянулась сильней (слайд 7),


значит, вес двух грузов больше, чем вес одного груза (слайд 8).

Какой из этого можно сделать вывод?(Вес зависит от массы тела.) Чем больше масса тела, тем больше его вес. От чего ещё зависит вес? (слайд 9)
Внимание на экран. (Ролик про вес тела на Земле и на Луне).

Какой вывод можно сделать? (Вес тела зависит от того, на какой планете находится тело). Но вес на других планетах вы будете изучать позже.

Оказывается, что и на Земле вес одного и того же тела, в отличие от массы, может быть различным (слайд 10)(Ролик про вес тела на экваторе и на полюсе). Какой вывод можно сделать? (слайд 11)


Представим себе такую ситуацию: Проводится чемпионат мира по тяжёлой атлетике сразу в двух точках Земли на полюсе и на экваторе. Два спортсмена подняли штангу одной и той же массы (400 кг). Кому бы из спортсменов вы присудили первое место? Оказывается, что первое место нужно присудить спортсмену с полюса, потому что на полюсе ускорение свободного падения больше, притяжение Земли сильней и Вес тела на полюсе больше, чем на экваторе.

Если вы поднимитесь высоко в горы, то ваш вес тоже станет меньше, потому что расстояние до центра Земли в горах больше, чем у подножия горы, ускорение свободного падения меньше и вес уменьшается (слайд 12).


Итак, вес тела зависит от массы и ускорения свободного падения. Поэтому вес неподвижного тела или тела, движущегося с постоянной скоростью, определяется по формуле Р = mg (записывают в тетрадь). Вес направлен из центра соприкосновения тела и опоры или подвеса вертикально вниз.

(Демонстрация опыта с водой). Вес тела в воде или в другой жидкости меньше, чем в воздухе (слайд 13).


Давайте подумаем, где это может использоваться? (Для тренировки космонавтов).

Оказывается, что каждый из вас здесь и сейчас может побыть в состоянии невесомости. (Ученик подпрыгивает как можно выше). Во время прыжка у тебя была под ногами опора? Нет. А был какой-нибудь подвес? Нет. Значит, ты не действовал ни на опору, ни на подвес и ты был в состоянии невесомости.

4. Обобщение и систематизация знаний
• Вес тела – это…
• Формула для веса – …
• Вес направлен…
• Вес зависит от…
(слайд 14)


5. Первичный контроль знаний (работа в группах) (слайд 15).

Сказка: В одном сказочном физическом городе жила прекрасная девушка Масса. Всю свою сознательную жизнь она мечтала о прекрасном принце на белом коне, а влюбилась в обычного мальчишку с обычным физическим именем Вес. С утра до ночи мальчик Вес со своими друзьями гонял мяч во дворе. Так и пролетало бы его беззаботное детство, если бы его взгляд не привлекла эта очаровательная девушка Масса. Мальчик Вес собрал в себе все силы, подошёл к Массе и сказал: «Ты мне очень понравилась, давай с тобой дружить?» «Никакой дружбы у вас не получится!»- вдруг воскликнул мальчик по – имени Ж. Масса всегда постоянная, а ты, то больше, то меньше, а то тебя вообще нет. Я ей больше подхожу, я – ускорение свободного падения, практически не изменяюсь!

Очень сильно обиделся Вес на слова своего друга и пошёл он прочь со слезами на глазах. «Безвыходных ситуаций не бывает» — воскликнул самый умный ученик 7-го класса и посоветовал Весу, что нужно делать, чтобы не изменяться (слайд 16).


Задание 1-й группе: Придумать продолжение сказки. Что посоветовал семиклассник мальчику Весу, чтобы всегда оставаться постоянным? (Переселиться на планету шарообразной формы, у которой поверхность ровная, нет гор и морей. Жить на этой планете спокойно, без резких движений.) (слайд 17)
Задание 2-й группе: Решить задачи из «Физики» Григория Остера №104, №106 (слайд 18).

Задание 3-й группе: Подписать название сил, показанных на рисунке (слайд 19).

6. Запись домашнего задания (слайд 20)

7. Подведение итогов урока.

Консультация онлайн репетитора по физике. Сила тяжести. Вес тела. Невесомость.

Сегодня рассмотрим две силы, которые часто, плохо изучив теорию, путают. Это сила тяжести и вес тела. А затем рассмотрим условие возникновения физического явления невесомость.

Для начала вспомним, что для описания каждой силы используем следующий план:

  1. Определение силы.
  2. Точка приложения силы.
  3. Направление силы.
  4. Формула, по которой вычисляется модуль силы.

Итак, на все тела, находящиеся в поле тяготения Земли (или других планет) со стороны Земли (других планет) действует сила тяжести (Fmg).

Сила тяжести это сила, с которой Земля действует на тело. Эта сила приложена к центру тела и направлена по линии отвеса к центру планеты. Формулу для вычисления этой силы вывести довольно легко из закона Всемирного тяготения:

F = GmM/R2 (*),

где G (гравитационная постоянная) = 6,67 · 10-11 Нм2/кг2,

М (масса Земли (планеты)) = 5,9736 · 1024 кг,

R (средний радиус Земли (планеты)) = 6 400 км.

Выражение GM/R2 = const (**), его называют ускорением свободного падения на данной планете. Подставив числа в выражение (**), можно подсчитать, что ускорение свободного падения на Земле

g = GM/R2 = 6,67 · 10-11 Нм2/кг2 · 5,9736 · 1024 кг / (6400×103 м)2 = 9,72751… Н/кг =

= 9,72751… кг м/с 2кг = 9,72751… м/с 2

Учитывая то, что Земля сплюснута у полюсов и её радиус зависит от географической широты,  для решения задач используют среднее значение g = 9,8 м/с 2, а в некоторых случаях округляют до g = 10 м/с

Зная массу и размеры  планеты, можно рассчитать ускорения свободного паления для любой планеты.

Вернёмся к выражению (*), подставляя в него значения, полученные в выражении (**), получим формулу для вычисления силы тяжести

Fmg= GmM/R2 = mg. (***)

Теперь рассмотрим по такому- же плану другую силу   вес тела.

Вес тела (Р) сила, с которой тело, вследствие земного притяжения (или притяжения других планет) действует на опору или подвес, удерживающие это тело от свободного падения. Внимательно посмотрите на разницу в определениях этих двух сил!

Вес тела не следует путать с массой тела m.  Масса тела это мера инерции тела, скалярная величина, измеряющаяся в килограммах, масса одного и того же тела на разных планетах (т.е. при разных g) const!  А вес тела это сила…. (см. определение выше), измеряется как и все силы в Ньютонах, может меняться в зависимости от движения тела.

Точкой приложения веса тела является точка соприкосновения тела и опоры (подвеса). Направлен вес тела перпендикулярно  опоре (вдоль продолжения подвеса).  По модулю вес тела равен силе реакции опоры. /Р/ = /N/  (****) и направлен в противоположную сторону.  И задача при расчёте веса тела сводится к тому, чтобы рассчитать силу реакции опоры (подвеса) N.

Задача 1.

Рассчитаем вес неподвижного тела массой m, закреплённого на подвесе.

Решение.

Р2

На рисунке изображено тело, силы, действующие на тело, и записан II закон Ньютона в векторном виде. Запишем это выражение в проекции на ось ОУ, учитывая, что а = 0:

0 = mg – N

N = mg

Учитывая выражение (****), Р = N = mg.

Задача 2.  

Рассчитаем вес тела массой m, закреплённого на подвесе,  если тело поднимают вверх с ускорением а?

Решение.

Р3

Запишем II закон Ньютона в проекции на ось ОУ, учитывая знаки:

-ma = mg – N

N = mg + ma

N = m(g + a)

Учитывая выражение (****), Р = N = m(g + a). Как видим, при подъёме вверх с ускорением, вес тела, закрепленного на подвесе, увеличивается на величину ma.

Задача 3.

Рассчитаем вес тела массой m, закреплённого на подвесе,  если тело опускается вниз  с ускорением а?

Решение.

Р4

Запишем II закон Ньютона в проекции на ось ОУ, учитывая знаки:

ma = mg N

N = mg ma

N = m(g a)

Учитывая выражение (****), Р = N = m(g a). Как видим, при движении вниз с ускорением, вес тела,  закрепленного на подвесе,  уменьшается.

И если /a/ = /g/, то N = m(g – a) = m0 = 0!

Вот это состояние, когда вес тела = 0 и называется невесомостью. Т.е. во время свободного падения тела, тело находится в состоянии невесомости.

Но даже находясь в состоянии невесомости тело будет иметь массу, которая (если тело не разрушать) не меняется!

Надеюсь, прочитав эту статью, Вы будете уверенно различать такие физические величины как масса тела, сила тяжести, вес тела. А также сможете объяснить условие возникновения невесомости.

 Остались вопросы? Не знаете, как найти вес тела?
Чтобы получить помощь репетитора – зарегистрируйтесь.
Первый урок – бесплатно!

Зарегистрироваться

© blog.tutoronline.ru, при полном или частичном копировании материала ссылка на первоисточник обязательна.

Урок-лекция «Вес тела, движущегося с ускорением»

Цели урока:

  • Повторить понятия изученных сил (тяжести, упругости, веса покоящегося тела).
  • Повторить формулы этих сил.
  • Вывести формулы для веса тела движущегося с ускорением вертикально вверх и вниз.
  • Закрепить их на примерах из жизни.
  • Сформировать представления учащегося, где эти знания применяются.

Оборудование урока:

  1. картонки на магнитной доске с указанием сил.
  2. динамометр, набор грузов на столе у каждого учащегося и у учителя.

 

Ход урока

  1. Организационный момент (3-5 мин)
  2. Проговаривание цели урока и темп урока, для чего эту тему вы выбрали.

А) Повторяем рани изученные темы (7-10 мин)

Сила упругости – Что ребята вы знаете о Fупр.?

План ответа:      

а) что называется силой упругости.

б) когда возникает сила упругости.

в) куда направлена.

г) чему пропорциональна, формула.

Сила тяжести – Что ребята вы знаете о Fтяж.?

а) что называется?

б) куда направлена.

в) от чего зависит? Формула.

е) что такое g? g = ? Особенности g ?

ж) к чему прикладывается? Куда направлена?

Вес тела        

а) что называется весом покоящегося тела?

б) какая природа этой силы?

в) на что действует? (к чему приложена)

г) формула. P = mg – если тело покоится или равномерно движется.

Б) P = mg  и  F = mg

– Одинаковы ли эти силы?

  1. разная природа
  2. действуют на разные тела
  3. различны точки приложения.

В) работа с карточками (они повешены на магнитной доске)

Вопросы:

  1. Какая сила изображена?            
  2. Чем отличаются изображённые силы?

Г) От чего зависит 

Fт ? — зависит от m тела

Fу?  — зависит от x-удлинения

P ? — от массы тела, при условии

 

  1. Новый материал:

Выясним, что происходит с (весом), когда тело движется по вертикали вниз.

Учащиеся самостоятельно проделывают опыт на столах и убеждаются в результате опыта.

Учитель проговаривает: а) учащиеся держат динамометр с грузом в руке

— Что происходит под действием груза?

— Какие силы возникают?

— Чему по модулю равен вес?

— Сравнить можно силы только … (одной природы)

— Что происходит со стрелкой динамометра, когда опускают динамометр с грузом вниз?

— Стрелка возвращается на «0» т.е. вес уменьшается.

— Докажем это.

Сделаем рисунок, обозначим все действующие силы.

—  Выберем ось по направлению ускорения.

— Какой закон описывает это движение?

— Какие силы действуют?

 

Запишем уравнение второго закона Ньютона.

Fт   + Fy = ma

Оy: Fт — Fy = ma                      

mg — Fy = ma                  

Fy = — ma + mg

m(g – a) = P

Чему равна проекция вектора, как она определяется? | Fy | = | P |

Вес уменьшился, т.е. P0 = mg >  P = m(g – a), так как  g > (g – a)

Вывод (сами учащиеся формируют):

Если тело вместе с опорой или подвесом движется с ускорением, которое направлено вниз, то его вес уменьшается по сравнению с весом покоящегося тела.

— Это тело двигалось по вертикали, а изменится ли вес тела движущегося по окружности?

 

Задача:

Автомобиль массой m  движется по выпуклому мосту, радиусом  r, со скоростью v. Чему равен вес автомобиля в верхней точке моста.

Учащийся сам выполняет эту задачу у доски, проговаривая каждый шаг.


 

 

 

Оy: mg – N = ma

N = m (g – a)

 

Вывод:  Если тело движется по выпуклой окружности вниз, то его вес уменьшается по сравнению с весом покоящегося тела.

Рассмотрим второй способ движения.

Когда груз вместе с динамометром движется вверх. Учащиеся самостоятельно проделывают этот опыт и убеждаются, что стрелка отклоняется вниз.

— Что пронаблюдали?

Меняется  Fy  т. е. меняется и P – он увеличивается – докажем.

Запишем II закон Ньютона – уравнение

Fy — Fт = ma

Оy: — Fy  + mg   = — ma

mg + ma = Fy                                           | Fy | = | P |

m (g + a) = P

Сравним P0= mg    и   P = m(g + a)

P0 < P т.к. g < (g + a)

Вывод (дети сами): Если тело движется с ускорением вверх, то его вес больше веса покоящегося тела.

— Может ли уменьшиться вес тела, движущегося по окружности? (да)

— А в какой точке больше в верхней или в нижней?

 

Задача:

Рассчитать вес летчика массой m, выводящего самолёт из пикирования  со скоростью v, и радиусом окружности r?

Учащиеся самостоятельно выполняют эту задачу, один у доски проговаривая каждый шаг.

 

 

 

 

Оy: — mg + N  =  ma            | N | = | P |

P = m (g + a)             a = v2/R                             

Вывод: вес лётчика увеличится.

Если вес человека, в данном случае лётчика, увеличивается, при движении вверх, то этот человек испытывает перегрузку.

Привести примеры перегрузки.

а) космонавт при старте ракеты – испытывает 10P0.

— Мы с вами на поверхности Земли можем испытывать перегрузку?

б) качели – «лопенги».

в) поднимаемся на 5-й, 9-й этажи.

г) прыгаем на физкультуре, подымаемся по шведской стенке.

Но эти перегрузки незначительны.

 

Рассмотрим ещё один вид движения.

Опыт (проделывают учащиеся самостоятельно и наблюдают):

Динамометр с грузом подняли и выпустили из рук. Что произошло со стрелкой?

— Она вернулась на «0»?

— Что это значит?

Нет Fy = 0 > P = 0 т. е.  вес отсутствует.

Это явление называется невесомостью.

— При каком условии P = 0 – свободном падении. т. е. а = g

P = (g – g) = 0.

Каждый из вас был на поверхности Земли в состоянии невесомости (прыжки с вышки).

 

  1. Итог урока.

Итак, мы с вами сегодня на уроке вывели формулы веса тел движущихся вертикально вверх и вниз, и увидели, что при подъёме вверх вес увеличивается, а при опускании вниз вес уменьшается. Вывести алгоритм таких задач и всё это закрепили.

Д/з: § 30 (II ч) – 31. упр. 15 (2).

Спасибо за урок!

До свидания.

Обсуждение:Вес — Википедия

Текущее содержание статьи прямо противоречит например БЭС, который не склонен вычитать силу Архимеда из веса и говорит что вес в точности числено равен произведению массы на ускорение свободного падения (ускорение системы). Более того, если все-таки сила Архимеда вычитается, надо указать, что weight не является точном переводом слова «вес» и такое его значение уникально для Русского языка. Пожалуйста эксперты проясните. —Calvrack 21:40, 17 октября 2007 (UTC)

То есть, судя по английской статье, наш «вес» соответствует их «apparent weight», а их Weight — нашей «силе тяжести». Интересно… infovarius 03:57, 18 октября 2007 (UTC)
В БСЭ: Вес — сила, с которой тело, покоящееся в поле сил тяжести, действует на подвес или горизонтальную опору’. —Vladimir Kurg 08:18, 18 октября 2007 (UTC)
В БСЭ неправильно. Смотри ФЭ: [1].—Angstorm 12:00, 4 июля 2009 (UTC)

Понятие «вес» в русскоязычных учебниках определяеся как сила, с которой тело действует на свою опору или подвес. Речи о «покое» не идет. Это вполне однозначно следует из рассуждений о состоянии невесомости, т.е. равенства веса нулю в состоянии свободного падения. С английской терминологией прямой аналогии нет.

Что касается статьи, то текст просто удручает. Автор путает вес с силой тяжести, не понимает, что вес тела приложен к опоре (подвесу), тогда как сила тяжести и архимедова сила приложены к телу, о весе которого идет речь. Он даже утверждает, что весом (надо полагать, ненулевым) тела обладают даже в состоянии невесомости! Отрицательный вес — это новое слово в физике.

Будет время — подготовлю изменения.

Прошу прощения — не подписался под предыдущим текстом. Pavel Vertebny 23:27, 21 октября 2007 (UTC)

Во-первых, не «автор», а «авторы», ибо каждая статья здесь — результат сотрудничества множества людей. И Вы можете изменить так, как считаете нужным. Хотя, если с Вами начнут спорить, придётся обсуждать это здесь.
Во-вторых, а что не так? В статье явно написано про подвес, говорится, что в невесомости веса нет, а с силой тяжести вес сравнивается только у планет (может, это ещё более явно написать?).

infovarius 12:06, 23 октября 2007 (UTC)

Ну что ж, по порядку.

„Вес — сила воздействия тела на опору…“ — корректно. „Вес складывается из силы тяжести…“ — неправильно. Сила тяжести действует на тело, о весе которого идет речь, а вес — сила, действующая на опору. Мало того, что неправильно, еще и противоречие одной части статьи другой.

„…весом обладают тела … даже в невесомости (например, при вращении корабля вокруг своей оси).“ — В невесомости по определению этого термина тела весом НЕ обладают. Для этого достаточно заглянуть в статью, на которую ссылается цитируемая мной фраза. Если же в результате вращения возникает вес, то это уже не невесомость.

„в случае если плотность тела меньше плотности среды вес становится отрицательным“ — это как понимать, в этом случае тело не «давит» на опору, а «тянет» ее за собой? Прошу прощения за «нефизические» термины, но фраза в статье их достойна.

„…вес становится отрицательным (то есть на тело действует выталкивающая сила)…“ — Это куда же она тело выталкивает? Неужели архимедова сила? А в случае положительного веса она не действует?

„…отождествляют понятия «вес» и «сила тяжести»…“ — отождествляют эти два понятия только автор(ы) статьи; даже школьный учебник физики делает между ними различие. Или, быть может, на тело, находящееся в состоянии свободного падения и имеющего при этом нулевой вес, не действует сили тяжести?

„Пружинные весы, которые по определению измеряют вес, в атмосфере Земли для большинства бытовых тел (за исключением, например, ваты, воздушных шариков и пр.) достаточно точно измеряют силу тяжести.“ — Опять путаница. Весы не измеряют силу тяжести. Даже если положить на них не вату, а свинец, а затем предоставить этой «конструкции» падать, что покажут весы? Да и измерение веса воздушных шариков пружинными весами (авторская лексика сохранена) — это, скорее, фраза для детской книжки, чем для статьи, описывающей физический термин, пусть даже статьи популярной.

В статье приводятся две разные формулы для одной и той же величины, называемой в данной статье весом:

P→=F→T+F→A{\displaystyle \!{\vec {P}}={\vec {F}}_{T}+{\vec {F}}_{A}}

и

P→=F→T−F→A{\displaystyle \!{\vec {P}}={\vec {F}}_{T}-{\vec {F}}_{A}}

Уж как назвать P→{\displaystyle \!{\vec {P}}} — неважно, но хотя бы с самим(и) собой автор(ы) должен(ны) был(и) бы прийти к общему мнению, прежде чем делиться откровением с миром 😉 .

По моему, достаточно. Pavel Vertebny 22:54, 24 октября 2007 (UTC)

  • Полностью согласен с Вашей критикой.—Angstorm 12:03, 4 июля 2009 (UTC)

По фрагменту Интересно[править код]

По разделу Интересно:

Исходя из физического смысла веса детская задача: «Что больше весит: килограмм свинца или килограмм пуха?» имеет конкретное решение.
P→=F→T−F→A{\displaystyle \!{\vec {P}}={\vec {F}}_{T}-{\vec {F}}_{A}}, а поскольку сила Архимеда пропорциональна объему тела, то ответом на эту задачку будет следующее утверждение: из двух тел с одинаковой массой вес больше у тела с меньшим объемом, т.е у свинца.

Здесь в неявном виде вводится плотность, причём не делается различие между «насыпной плотностью» и плотностью материала. В случае пуха (нечто волокнистое) насыпная плотность действительно низка, но архимедова разница определяется плотностю материала. Посему и удалил. —Vladimir Kurg 14:14, 26 октября 2007 (UTC)

Понял. Абсолютно согласен. Но, чтобы спасти эту задачку, может, придумаем реально лёгкий материал на замену пуху? infovarius 20:57, 28 октября 2007 (UTC)
А она нужна, эта задачка? IMHO вместо этого гораздо полезнее и интереснее дать ссылку на Гравиметрия (геодезия) и написать, наконец, статью Сила тяжести, которая в настоящий момент абсолютно неправильно редиректится на Гравитация. —Vladimir Kurg 17:39, 29 октября 2007 (UTC)
Посему раздел удалил — тем более, что там в формуле векторные силы вычитались а не складывались 🙁 —Vladimir Kurg 17:43, 29 октября 2007 (UTC)
Задачку бы описать где-нибудь — известная всё-таки… А редирект Сила тяжести меня тоже убивает. infovarius 11:39, 30 октября 2007 (UTC)
  • задачка нужна, как писали противиники статей про секс, энциклопедию порой и дети посещают 🙂 Idot 01:56, 5 ноября 2007 (UTC)
  • Если все-таки решите вернуть этот примерчик в статью, поправьте формулу. В ней должен стоять плюс, а не минус. —Exile 06:59, 5 ноября 2007 (UTC)

не статья, а каша. видимо каша в головах вышла на бумагу и не только в википедии. например, сила тяжести — уже учитывает суточное вращение земли!!! а тут сила тяжести отождествляется с силой гравитационного притяжения!!!—Genesiser 14:39, 29 ноября 2009 (UTC)

Как была каша, так и осталась, могу лишь поддержать предыдущего оратора. Вот, к примеру, перл:

При движении системы тело — опора (или подвес) относительно инерциальной системы отсчёта c ускорением a{\displaystyle \!\mathbf {a} } вес перестаёт совпадать с силой тяжести:

P=m(g+a){\displaystyle \!\mathbf {P} =m(\mathbf {g} +\mathbf {a} )}

Состояние отсутствия веса (невесомость) наступает при удалении тела от притягивающего объекта, либо когда тело находится в свободном падении, то есть g+a=0{\displaystyle \mathbf {g} +\mathbf {a} =0}.

В свободно падающем лифте и опора и тело (автора процитированного примера 😀 ) находятся в свободном падении, т.е. движутся с ускорением a=g{\displaystyle \mathbf {a} =\mathbf {g} }. И что, при этом выполняется условие g+a=0{\displaystyle \mathbf {g} +\mathbf {a} =0} ? :0 А если это условие выполняется, т.е. вектор ускорения тела направлен противоположно ускорению свободного падения, то ни о каком свободном падении речи быть не может, а сила, с которой тело давит на опору, удвоится. Чтобы это сообразить, достаточно быть тем самым школьником, для которого по мнению Idot статья написана…

Дальше:

На вес тела в жидкой или газообразной среде влияет также сила Архимеда, таким образом вес тела, погружённого в среду уменьшается на вес вытесненного объёма среды; в случае если плотность тела меньше плотности среды вес становится отрицательным (то есть на тело действует выталкивающая сила).

А что, жидкость не является опорой для тела? И воздух в атмосфере имеет нулевой вес, поскольку малый объем воздуха имеет приблизительно такую же плотность, как плотность окружающей его газовой среды?

Если определить вес как силу, с которой тело давит на весы (растягивает динамометр-весы), да еще и в ситуации отсутствия ускорения тела и весов по отношению к ИСО, тогда будет нормально. В том числе будет понятно, что вес — бытовое понятие… 80.133.138.251 16:45, 12 февраля 2010 (UTC)

Интересный(для меня) вопрос[править код]

Здравствуйте. Мой вопрос, думаю связан с понятием «веса». Примерно месяца два назад я услышал, будто если поднимать трос до очень большой высоты (на пример до околоземной орбиты, по которой движутся спутники), то он порвётся под собственным весом. Я не могу этого понять, почему он должен порваться? Вес ведь уменьшается на высоте(вес пропорционален ускорению свободного падения, значение которого уменьшается на высоте). И ещё, если он рвётся, то на какой примерно высоте? Заранее спасибо за ответ. 94.241.49.131 19:46, 19 января 2010 (UTC)

перенаправление с «сила тяжести»[править код]

Насколько я знаю «Вес» и «Сила тяжести» разные понятия. Мне кажется нужно убрать перенаправление с «Сила тяжести» на эту страницу. Как это сделать?

«Вес — мутное понятие и Wiki этому способствует»[править код]

== Предлагаю исправленную редакцию от 08:24, 10 января 2012‎ ==

Есть на мой взгляд более непротиворечивая и понятная версия темы Вес, которая никоим образом не является оригинальными исследованиями — просто при противоречивых высказываниях уважаемых источников об этом понятии, о чем , кстати, уже было упомянуто в этом обсуждении, это можно было бы подумать. Предлагаю обсудить ее и с возможными коррекциями принять. Начальная фраза в ней, так шокировавшая Artem Korzhimanov, несколько злобна, но справедлива, ее можно изменить, сохранив ее смысл. Пока же существующая статья содержит даже те ошибки, которые были упомянуты в этом осуждении, что , конечно, не способствует повышению уважения к Википедии у ее читателей. — Эта реплика добавлена участником Yuniki (о · в) 16:27, 9 января 2012‎ (UTC)

К сожалению, Вы по-видимому так и не прочитали правило ВП:Недопустимость оригинальных исследований. Подобные «рассуждения» в энциклопедической статье неуместны. — AlexSm 16:35, 9 января 2012 (UTC)
Alex Smotrov, к сожалению, Вы, по-видимому, нарушаете правила — Вы, прикрываясь общими словами , удаляете статью целиком без объяснения конкретной причины, в каком месте были нарушения. Yuniki 08:38, 10 января 2012 (UTC)
«Пассажи» вида «Вес (Вес тела) — одно из мутных …» или «попробуем …» в статье недопустимы, потому что это энциклопедия, а не газетная статья или учебная брошюра. Если Вам это не очевидно, то вероятно Вам лучше (пока) не редактировать статьи вообще. Также см. ВП:Нейтральная точка зрения и ВП:Правила и указания#Язык и стиль. — AlexSm 16:23, 10 января 2012 (UTC)
Мне очевидно, что Вы склонны к скоропоспешным выводам — где Вы увидели в предлагаемой мной статье такие «пассажи» ? Они БЫЛИ в СТАРОЙ версии и кроме того, предлагалось обсудить эти «пассажи», как и ВСЮ статью, а Вы, прочитав, одно первое предложение, делаете вывод о ВСЕЙ статье. Так-то по одному этому первому предложению я бы тоже сказал, что такое недопустимо, но есть ВСЯ статья,которая содержит некоторые важные для понимания предмета уточнения и дополнения к старой версии. А то, что Вы называли пассажем и не предполагалось к использованию в окончательной версии, а просто предполагалось, как и вся статья, что будет обсуждено. Yuniki 20:35, 10 января 2012 (UTC)
Пожалуйста, не делайте в статье «тестовых» или «демонстративных» правок. В такой правке в первую очередь заметны весьма странное оформление, множественные пунктуационные ошибки и ненужные заглавные буквы. По содержанию текущая версия мне кажется более подходящей для энциклопедической статьи. Возможно другие участники смогут высказаться более конкретно. — AlexSm 20:47, 10 января 2012 (UTC)
Спасибо за более адекватный ответ. Правда , что скрывается под словом «демонстративных» я не очень понял, а насчет множественных пунктуационных ошибок — Вы бы указали, для примера, хоть пару из этого множества, а то опять получается общие слова. Заглавные буквы есть в слове Опора и прочих, которые предполагалось использовать , как термины, и я не очень еще освоился с синтаксисом тэгов википедии. Вообще, оформление — вещь ЛЕГКО исправляемая и простительная неопытному участнику. А по содержанию — опять неконкретные оценки. Я тоже могу сказать — по Вашему нужно «скопипастить» какой ни словарь или сделать, как правильно, нужно погнобить новичка, или способствовать привлечению новых авторов ? PS. Кстати, а как быть, если нужно «потестить» новый вариант статьи ? Yuniki 11:34, 13 января 2012 (UTC)

Еще раз о весе, об отрицательном весе и силе Архимеда.[править код]

«для жидких и газообразных опор в случае погружения тела в них часто делается исключение, т. е. тогда силы воздействия тела на них исключают из веса и включают в силу Архимеда[1]»

В статье по предложенной ссылке на АИ не говорится о том, что «для жидких и газообразных опор в случае погружения тела в них … силы воздействия тела на них исключают из веса и включают в силу Архимеда». Вот точная цитата из приведенного АИ: «Даже при покоящихся пружинных весах измеренный В. тела может более или менее отличаться от «истинного» (измеренного при тех же условиях в вакууме) за счёт уменьшения В. в газообразной или жидкой среде (см. Архимеда закон).» Итак, речь идет о «более или менее» уменьшении показания пружинных весов.

Возможное возражение о том, что в приведенной цитате речь идет об уменьшении веса, не проходит и лишь указывает на непоследовательность как изложения статьи Википедии, так и статьи в Энциклопедии Физики и Техники. Проиллюстрирую эту мысль рассмотрением следующего утверждения из статьи Википедии:

«вес тела, погружённого в среду, уменьшается на вес вытесненного объёма среды; в случае, если плотность тела меньше плотности среды, вес становится отрицательным (то есть на тело действует выталкивающая сила)»

В соответствии с предложенной ссылкой

«Если w{\displaystyle w} имеет направление, противоположное g{\displaystyle g}, то численное значение В. превосходит величину силы тяжести, и возникает т. н. явление перегрузки.»

Рассмотрим воздушный шар, имеющий плотность 0,9 плотности воздуха и для упрощения рассмотрения пренебрежем сопротивлением воздуха. В этом случае w=−0.1g{\displaystyle w=-0.1g} и в соответствии со ссылкой на АИ численное значение веса должно на 10%{\displaystyle 10\%} превзойти силу тяжести. Если же «исключить силу воздействия тела на газообразную опору из веса и включить в силу Архимеда» (что же именно предлагается включить в силу Архимеда, неясно), т.е. вычесть силу, равную 100%{\displaystyle 100\%} силы тяжести, из «истинного веса» (в терминологии АИ), то не получится ни «значение веса, превосходящее силу тяжести» (как сказано в одной фразе АИ), ни «более или менее уменьшенного показания пружинных весов» (как сказано в другой фразе АИ), ни отрицательного веса, как утверждает статья Википедии.


И еще об отрицательном весе.

Вернемся к утверждению статьи Википедии

«На вес тела в жидкой или газообразной среде влияет также сила Архимеда, таким образом, вес тела, погружённого в среду, уменьшается на вес вытесненного объёма среды; в случае, если плотность тела меньше плотности среды, вес становится отрицательным (то есть на тело действует выталкивающая сила)»

и проследуем по ссылке на статью «Архимеда закон» из той же Энциклопедии Физики и техники (кстати, предложенная в качестве «АИ» статья о весе также ссылается на статью о законе Архимеда). В этой статье читаем:

«Если вес тела меньше выталкивающей силы, то тело всплывает на поверхность до тех пор, пока вес вытесненной погружённой частью тела жидкости не станет равным весу тела. Если вес тела больше выталкивающей силы, тело тонет; если же вес тела равен ей, тело плавает внутри жидкости.»

  1. Рассмотрим тот же воздушный шар, подымающийся вверх. Давление, соответственно, плотность окружающего воздуха по мере подъема падает. В некоторый момент времени вертикальная проекция ускорения шара становится равной нулю, т.е. шар (вскоре) прекращает всплывать. Это полностью соответствует описанному в ссылке выше условию «вес шара равен выталкивающей силе». Если же следовать логике статьи Википедии, то вес шара должен был бы из отрицательного стать нулевым. Это противоречит использованному в статье АИ. Более того, статья «Архимеда сила» из АИ вступает в противоречие со статьей «Вес» из АИ, вследствие чего возникают обоснованные сомнения в авторитетности предложенного источника.
  2. Мелкое замечание: на тело действует выталкивающая сила и при других соотношениях плотности тела и среды (не только в случае если плотность тела меньше плотности среды).
91.44.238.206 19:06, 10 июня 2013 (UTC)
91.44.238.206 23:06, 10 июня 2013 (UTC)

Понятие веса в эпоху космонавтики[править код]

Определение веса, приводимого данной статьей

Вес — сила воздействия тела на опору (или подвес или другой вид крепления), препятствующую падению, возникающая в поле сил тяжести это определение докосмической эпохи. Космонавтика диктует новое понимание. Именно

Вес — сила воздействия тела на опору. И ВСЕ. А причина, почему такое воздействие возникает — это уже вторично. Например, на ракете с работающим двигателем космонавты действуют на опору, свое лежбище под действием работающего двигателя. Фактически, сила веса есть ньютоновская сила противодействия в соответствии с Третьим законом Ньютона. Нет силы, действующей на тело, нет у него и веса, т.е. он будет в невесомом состоянии. На неподвижное на Земле тело действует сила от опоры. Благодаря этой силе тело не падает (свободно). Противодействующая сила,приложенная к опоре, есть сила веса. Или космонавт на карусели. На него действует центростремительная сила от кресла или веревки. Космонавт в ответ действует на кресло и опору силой центробежная, которая может, например, поломать кресло или порвать веревку. Эта центробежная сила и есть сила веса во вращающемся состоянии. Таким образом вес в космонавтике уходит от земного ограничения и становится более универсальной, но и наиболее простой категорией. Поэтому третий закон Ньютона можно сформулировать проще: вес (сила веса) приложена к источнику силы и равна силе с обратным знаком, т.е. F+P=0, где F — сила, приложенная к телу. P — вес тела. Свободно падающее тело не имеет веса. А значит оно свободно, т.е. к нему не приложено силы. Но оно падает в гравитационном поле. Значит и гравитационных сил нет, а есть именно падение, т.е. неравномерное движение как характеристика свободного движения в окрестности гравитирующего тела. Но может быть и движение по кругу или гиперболе или еще какому. Т.е.расширение понятия веса, вытекающего и космонавтической практики, ведет к катастрофе в теоретической механики — в ней исчезает ЗАКОН ВСЕМИРНОГО ТЯГОТЕНИЯ, исчезает гравитационная сила. —62.122.208.164 01:52, 1 сентября 2015 (UTC) Юровицкий Владимир yur.ru

Утверждения в преамбуле[править код]

  • Утверждение о том, что для жидких и газообразных опор в случае погружения тела в них часто делается исключение не соответствует сказанному в Физ. энциклопедии.
  • Утверждение о том, что тогда силы воздействия тела на них исключают из веса и включают в силу Архимеда не только отсутствует в источнике, но и явно ошибочно. Действительно, сила воздействия тела на них не может быть включена в силу Архимеда, поскольку сила Архимеда есть сила воздействия на само тело, а вовсе не на них.
  • Учитывая сказанное здесь и в разделе «Еще раз о весе…» выше, упомянутые утверждения удаляю. —VladVD (обс.) 16:14, 7 декабря 2016 (UTC)
  • Различают истинный вес — вес тела, измеренный в вакууме, и кажущийся вес (англ. apparent weight) — Представленные источники не дают оснований для данного утверждения. В англоязычной литературе термин «вес» означает не то, что в русскоязычной, ЭСБЭ давно устарел, а в книге «ОГЭ. Физика. Универсальный справочник» про истинный и кажущийся вес нет ничего.
  • Книге «ОГЭ. Физика. Универсальный справочник» не представляется достаточно авторитетной хотя бы потому, что автор то ли крайне небрежен в формулировках, то ли противоречит сам себе. Действительно, в одном и том же абзаце он заявляет и то, что вес тела равен ρтелаV, и то, что вес тела в жидкости меньше, чем в жидкости. В том же абзаце он говорит, что у плавающего тела вес вытесненной им жидкости равен весу всего тела, хотя из сказанного им ранее следует, что вес плавающего тела равен нулю.
  • Исходя из сказанного, правку с упомянутым утверждением и текстом, опирающимся на книгу Попова, удаляю. —VladVD (обс.) 11:20, 9 декабря 2016 (UTC)
  • Вообще, существует вопрос с не очень очевидным ответом: включается или не включается в понятие «опора», о которой говорится в определении веса, жидкость, в которую погружено тело или его часть. Ясно, что от ответа на данный вопрос будет зависеть и справедливость утверждения об отличии веса тела в жидкости от веса того же тела в вакууме. Я готов принять любой ответ, но лишь тот, что основывается на АИ. А пока надёжного АИ нет, лучше об этом не писать ничего. —VladVD (обс.) 11:49, 9 декабря 2016 (UTC)
Даже если термин устарел, про него всё равно надо написать в Википедии. Но я не вижу подтверждений тому, что этот термин устарел. Вот несколько источников:
Достаточно? — Алексей Копылов 02:04, 10 декабря 2016 (UTC)
  • Я не утверждал, что термин устарел, а говорил только о том, устарел ЭСБЭ.
  • Хвольсон называет весом не то, что весом называется в статье, и конечно же за сто лет давно уж устарел. Статья в том, что вы называете «Энциклопедия физики и техники», заключает обсуждаемые слова в кавычки. Популярная книжка Перельмана в качестве АИ служить не может. Ламб подобно Хвольсону весом называет совсем не то, что этим словом называется в статье. Книга Алексеева, посвящённая одному из разделов химии, АИ в данном случае не является.
  • Вообще, если вы хотите внести в статью утверждение о том, что Различают истинный вес… и кажущийся вес, то следует предоставить такой АИ, где содержится именно такое или эквивалентное утверждение. А не пытаться заменять его собственным выводом, основанным на подборке примеров словоупотребления.
  • Статья в Физической энциклопедии действительно упоминает об уменьшении веса в газообразной или жидкой среде. Однако об этом сказано лишь в качестве краткого комментария к вопросу об измерениях и никак не обосновывается, из-за чего может быть сочтено как небрежность краткой формулировки. Поэтому утверждение об уменьшении веса в жидкости требует дополнительных АИ. Как говорят правила ВП, «Если данный материал является значимым и проверяемым, он появится более чем в одном надёжном источнике». Вот, пожалуйста, и предоставьте хотя бы ещё один надёжный.
  • Достаточно? — Если иметь ввиду время, требующееся для изучения всего этого, то более чем. А если говорить об АИ, то из всех приведённых вами источников только один — статья в Фмз. энциклопедии — является авторитетным и релевантным, да и тот не нов, поскольку в статье уже упоминается. —VladVD (обс.) 11:52, 10 декабря 2016 (UTC)

Проблема трактовки определения веса[править код]

С учётом ситуации в различных источниках и дискуссии выше, посчитал необходимым затронуть проблему нечёткости определения веса в литературе (эта проблема влечёт неопределённости терминологии) и сказать, что вес не является важным понятием для физики, поэтому неопределённости не настолько критичны. Добавил три АИ, ещё два перенёс из англовики. Разумеется, могу только приветствовать, если кто-либо напишет разумнее, за собственный текст не держусь, но совсем замалчивать проблему, наверно, неправильно. —Mikisavex (обс.) 22:43, 15 сентября 2017 (UTC)

Альтернативный текст раздела «Комментарий»[править код]

Альтернативный вариант — 1

Тело массой m{\displaystyle m}, вес которого анализируется, может стать субъектом приложения дополнительных сил, косвенно обусловленных присутствием гравитационного поля, в том числе силы Архимеда и трения. Из-за наличия таких привходящих факторов воздействие изучаемого тела на опоры и подвесы может искажаться.

В официальном определении, приведённом в преамбуле, отсутствует конкретизация, должны ли учитываться подобные факторы. Не оговорено также, обязательно ли роль опоры-подвеса должно играть упругое твёрдое тело и что если опор несколько. Кроме того, в публикациях встречаются и неэквивалентные дефиниции веса[1][2][3]. В результате возникают понятийные неоднозначности.

Так, при учёте только вклада силы тяжести покоящемуся на наклонной поверхности телу приписывается направленный по нормали к опоре вес mgcos⁡α{\displaystyle mg\cos \alpha }, где α{\displaystyle \alpha } — угол наклонаОшибка в сносках?: Неправильный вызов: ключ не был указан. Но если учесть ещё и силу трения покоя (а она, по третьему закону Ньютона, приложена и к телу, и к опоре), то вектор веса станет равным mg{\displaystyle m\mathbf {g} }Ошибка в сносках?: Неправильный вызов: ключ не был указан. Аналогично с силой Архимеда: в жидкости или газе с плотностью ρ{\displaystyle \rho } на тело действует подъёмная сила FA=−ρgV{\displaystyle \mathbf {F} _{A}=-\rho \mathbf {g} V} (где V{\displaystyle V} — объём тела), из-за которой, скажем, воздействие тела на неровное[4] дно водоёма ослабляется. Если «опорой» в данной ситуации считать только дно, то вес тела снижается на вес вытесненного объёма воды — но если «опора» это в том числе ещё и жидкость (на которую со стороны тела действует сила, равная архимедовой с точностью до знака), то получим P=mg{\displaystyle \mathbf {P} =m\mathbf {g} }. В целом, в литературе доминирует подход[5][6], при котором «истинный» вес тела в покое вблизи Земли всегда приравнивается mg{\displaystyle m\mathbf {g} }. —Mikisavex (обс.) 13:20, 7 апреля 2018 (UTC)

Альтернативный вариант — 2

Границы понятия «опора», в зависимости от контекста, могут быть различными. Например, иногда предполагается, а иногда нет, что опора — это только горизонтальная поверхностьОшибка в сносках?: Неправильный вызов: ключ не был указан[7]; вызывает вопросы случай нескольких точек фиксации телаОшибка в сносках?: Неправильный вызов: ключ не был указан. Нет однозначности, является ли окружающая тело газообразная или жидкая среда, создающая подъёмную силу FA=−ρgV{\displaystyle \mathbf {F} _{A}=-\rho \mathbf {g} V} и способная взять на себя долю весаОшибка в сносках?: Неправильный вызов: ключ не был указан (V{\displaystyle V} — объём тела, ρ{\displaystyle \rho } — плотность среды), частью того, что называется словом «опора». Всё это приводит к несогласованности определений между разными источникамиОшибка в сносках?: Неправильный вызов: ключ не был указан, а в ряде ситуаций возникает неясность, какую величину считать «весом».

Кроме того, в публикациях встречаются и неэквивалентные дефиниции веса, вплоть до синонимизации его с силой реакции опоры, силой тяжести или её модулем — подобные определения более характерны для нерусскоязычных изданий[8][6]. Ввиду отсутствия безусловного терминологического консенсуса, нелишне уточнять, что конкретно понимается под «весом» в тех или иных рассуждениях. В привычном для российских традиций подходе[5], истинный вес тела в покое вблизи Земли всегда равен mg{\displaystyle m\mathbf {g} } и действует на опору, а не на тело. —Mikisavex (обс.) 15:27, 13 апреля 2018 (UTC)

Дальнейшая дискуссия
  • Предложенный текст в значительной степени представляет собой оригинальное исследование. Так, например, все, кроме одного, утверждения второго абзаца сделаны автором текста, а не в АИ. В третьем абзаце есть ссылки на источники, подтверждающие некоторые утверждения, но в целом анализ принадлежит автору и не подтверждён АИ. Заключительный вывод абзаца опять же сделан автором, а не в АИ.
  • О более мелких недостатках текста говорить нет смысла, поскольку сказанного уже достаточно для того, чтобы не согласиться с предложенным вариантом. —VladVD (обс.) 12:23, 10 апреля 2018 (UTC)

Не оспариваю наличие некоторой ОРИССности, но, на самом деле, важно не «надёргать цитат», а отразить мысть, изложенную в тех или иных АИ. Очень многое охватывается статьёй Кагана (в том числе о «жидкой опоре», которая «берёт на себя» часть веса). Для «продвижения» призвал бы действовать по принципу «критикуешь — предлагай». Пока считаю, что лучше этот текст переместить в статью, вместо ещё менее приемлемого «раскрашенного» куска. В будущем соглашусь с любым вариантом, где затрагивается проблема понятийной нечёткости и нет ошибочных утверждений. —Mikisavex (обс.) 15:18, 11 апреля 2018 (UTC)

призвал бы действовать по принципу «критикуешь — предлагай» — мне такой принцип в Википедии неведом. Зато известен принцип, провозглашённый Джимми Уэйлсом: «Лучше никакой информации, чем информация ложная или вводящая в заблуждение». —VladVD (обс.) 13:35, 12 апреля 2018 (UTC)

Принцип Уэйлса бесспорен. Поэтому в статье только что исправил явно «вводившие в заблуждение» сведения (в т.ч. восстановил, в чуть ином стиле, правку Ufim). Одновременно здесь на СО предлагаю более короткий и, возможно, более приемлемый вариант обсуждаемого раздела (см. выше). —Mikisavex (обс.) 15:27, 13 апреля 2018 (UTC)

  • «Альтернативный вариант – 2» столь же наполнен ОРИССными суждениями, как и предыдущий.
  • Полагаю, что нужно не вносить в раздел мелкие улучшения, а переработать его в корне таким образом, чтобы полностью исключить самостоятельные суждения и выводы автора и подкрепить всё сказанное в разделе ссылками на АИ. При этом не следует пытаться выдавать за АИ мнения школьных учителей, изложенные в Интернете.
  • Лично я сильно сомневаюсь в возможности написания раздела на предложенную участником Mikisavex тему именно по причине отсутствия АИ, необходимых для создания такого раздела. —VladVD (обс.) 16:33, 13 апреля 2018 (UTC)

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *