Тежина

мерна пружина (Хуковиот закон)

Во физичките науки, тежина е мера на гравитациската сила која дејствува врз некое тело. Овој термин понекогаш погрешно се користи наместо маса. На Месечината, обичен тег од 1 кг сѐ уште има маса од 1 кг но неговата тежина e потполно изменета бидејќи месечината има послаби гравитациски сили во споредба со земјата. Поради ова, бидејќи тежината претставува сила, таа се мери во њутони, N (SI единица) т.е., kg·m/s². Тежината се означува со големата латинска буква Q и формулата за откривање на тежината е Q = m · g за на земјата или за на друга планета Q = m · a каде што а = F_g(гравитациската сила) на таа планета.

Тежина и маса

Во модерната употреба тежината и масата се фундаментално различни квантитети. Масата е својство на материјата, додека тежината е силата која е резултат на дејството на гравитацијата врз материјата.

W = m · g

Во науката, тежината на предметот е обично направена да биде сила на објектот поради гравитацијата. Тежина е вектор чија величина (скаларно количина), често се означени со закосени букви W, и се производ на маса m на предметот и големината на локалната g гравитациското забрзување; со што се: W = mg. Единица мерка за мерење на тежината во Меѓународниот систем на мерни единици (SI) е Њутн. На пример, еден објект со маса од еден килограм има тежина од околу 9,8 њутни на површината на Земјата, а околу една шестина колку на Месечината. Во оваа смисла, според тежината на телото може да биде лесен, само ако тоа е далеку (во принцип бескрајно далеку) од која било друга маса. Иако тежина и маса се научно различни количини, условите се често се мешаат едни со други во секојдневна употреба

Тежината е мерка на големината на реакцијата на силата на извршен притисок врз телото. Обично, во мерење на тежината на објектот, објектот е ставен во мирување во однос на земјата, но дефиницијата може да се прошири и на другите тела во движење. Така, во состојба на слободен пад, тежината ќе биде нула. Во овој вторпример чувството на тежина на земните предмети може да биде полесно. Понатамошни компликации во расветлувањето на различни концепти на телесната тежина треба да направите со теоријата на релативноста, според која гравитацијата е моделирана како последица на искривување на односот време-простор. Во наставниот процес, значителна дебата постои веќе повеќе од половина век за тоа како да се дефинира поимот тежината за студентите. Сегашната ситуација укажува дека тежината е повеќе збир на концепти кои коегзистираат и потребно е да се најде употреба во нивните различни контексти. Има различни дефиниции на поимот тежина.

Гравитациска дефиниција

Најчестите дефиниција која се наоѓа во учебниците по физика ја дефинира тежината како Сила на телото со помош на гравитацијата. Ова често се изразува во формулата W = mg, каде W е тежина, m е масата на објектот, а г гравитациското забрзување.

Во 1901 година, 3 Генералната конференција за тегови и мерки воспоставила своја официјална дефиниција на телесната тежина:

"Зборот тежина означува количина од иста природа како сила: тежината на телото е производ на неговата маса и забрзување поради гравитацијата."

Ова ја дефинира тежина како вектор, бидејќи на сила е количество вектор. Сепак во некои учебници е прикажано скаларно дефинирање:

"Тежината W на телото е еднаква на големината Fg на гравитациската сила на телото."

Гравитациското забрзување варира од место до место. Понекогаш, тоа е едноставно да се преземат за да имаат стандардна вредност од 9,80665 m / s2, која дава стандардна тежина.

Оперативната дефиниција

Во оперативната дефиниција, тежината на предметот е сила која се мери со работењето со вкупна тежина, односно силата која ја врши за својата поддршка. Бидејќи, W = надолна сила на телото од центарот на земјата, и нема никакво забрзување во телото. Значи, постои спротивност и еднаква сила со поддршка на телото. Исто така, тоа е еднакво на силата настаната со притискање од телото за својата поддршка, бидејќи акција и реакција имаат иста бројчена вредност и спротивна насока. Ова може да направи значителна разлика, во зависност од деталите; на пример, еден објект во слободен пад врши мала сила на поддршка, ситуација која честопати се нарекува бестежинска состојба. Сепак, да се биде во слободен пад не влијае на тежина во согласност со гравитациската дефиниција. Затоа, оперативната дефиниција понекогаш е детерминирана од ситуација во која се бара објектот да биде во состојба на одмор. Сепак, ова го покренува прашањето за дефинирање на поимот "на одмор" (обично се во мирување во однос на Земјата, што е имплицирано со користење на стандардна гравитација. Во оперативната дефиниција, тежината на предметот на одмор во однос на површината на Земјата го намалува ефектот на центрифугална сила од ротацијата на Земјата.

Оперативната дефиниција, како што обично се дава, експлицитно не ги исклучува ефектите од духовна енергија, со што се намалува измерената тежина на објект потопен во течност, како што се воздухот или водата.

ISO дефиниција

Во ISO меѓународен стандард ISO 80.000-4 (2006), се опишуваат основните физички големини и единици во механиката, како дел од меѓународниот стандард ISO / IEC 80000, дефиницијата на телесната тежина е дадена како:

FG=mG

F_ {g} = mg

каде што m е масата и g е локалното забрзување на слободниот пад.

Треба да се напомене дека, кога појдовниот објект е Земјата, оваа количина се состои не само на локалните гравитациски сили, туку и на локално центрифугална сила поради ротацијата на Земјата, сила која се движи со ширина.

Дефиницијата зависи од избраната референтна рамка. Додека избраната референтна рамка се движи со објектот, тогаш оваа дефиниција токму се согласува со оперативната дефиниција. Ако одредена рамка е на површината на Земјата, тежина во согласност со ISO и гравитациската дефиниција се разликуваат само по центрифугалните ефекти поради ротацијата на Земјата.

Привидна тежина

Во реални ситуации поимот тежина може да се разликува од идеалната вредност обезбедена од страна на дефиницијата која се користи. Ова обично се нарекува како привидна тежина на објектот. Чест пример за ова е ефектот на духовна енергија, кога објектот е ангажиран во течноста за поместување и течноста ќе предизвика нагорна сила на објектот, што го прави полесен, кога се мери на скала.