в

Вес и масса — в чем разница понятий в физике

Вес формула и единица измерения. чем отличается вес от массы? отличие силы веса тела от силы тяжести

Практическое применение понятий веса и массы

Понятие веса и массы играют важную роль в нашей жизни и широко применяются в различных сферах:

Инженерия и строительство: Вес и масса используются при проектировании и строительстве сооружений, мостов, автомобилей и других промышленных объектов. Знание массы и веса материалов позволяет инженерам правильно рассчитывать нагрузку и прочность конструкций.

Авиация и космонавтика: Вес и масса являются критическими параметрами при разработке и использовании летательных аппаратов. Знание массы и веса самолетов и космических кораблей позволяет правильно выполнять расчеты топлива, их маневренность и безопасное использование.

Медицина: В медицинских исследованиях и практике масса тела является одним из ключевых показателей здоровья человека. Вес используется для определения нормы массы тела, диагностики ожирения или недостатка питания

Также знание массы тела исключительно важно для дозирования лекарств и проведения некоторых медицинских процедур.

Физические тренировки: Вес и масса используются для контроля физической формы и эффективности тренировок. Знание массы тела позволяет подбирать правильные нагрузки и разрабатывать программы тренировок для достижения определенной физической цели, например снижения веса или увеличения мышечной массы.

Торговля и промышленность: Вес является одной из основных характеристик товаров, указывается на упаковке продуктов в магазинах и используется при определении стоимости товара

Электронные весы широко применяются в промышленности для контроля и учета продукции.

Таким образом, понимание различия между весом и массой и их практическое применение в различных областях науки и промышленности является важным для повседневной жизни и профессиональной деятельности. Знание этих понятий помогает нам лучше понять окружающий мир и правильно использовать его ресурсы.

Понятие и определения

Массой (обозначается буквой m) называют одну из физических величин, таких, как объём, определяющих количество вещества в объекте. Существует несколько явлений, которые позволяют её оценить. Среди теоретиков есть мнение, что некоторые из этих явлений могут быть независимы друг от друга, но в ходе экспериментов не обнаружено различий в результатах от способа измерений массы:

  • Инерционная. Определяется сопротивлением тела ускорению силой.
  • Активная и пассивная гравитационные. Измеряется силой взаимодействия гравитационных полей объектов.

Человек чувствует свою массу находясь в контакте с другой поверхностью. Это может быть стулом, земной твердью, креслом космонавта во время ускорения в ракете. В этих примерах речь идёт о величине, которую физики называют весом, а субъективно воспринимающимся как кажущийся вес.

Он равен фактической измеряемой массе почти во всех бытовых случаях, за следующими исключениями:

  • Тело получает ускорение с вертикальной составляющей по отношению к земле. Например, в лифте или самолёте.
  • Кроме гравитации Земли, на тело действуют другие силы — центробежная, гравитационная другого от тела, архимедова.

Гравитационный подход

В большинстве случаев при определении понятия веса (принятое обозначение — P, по-латински пишется как pondus) оперируют так называемым гравитационным определением. В учебниках физики формула веса для тела описывает величину как силу, действующую на объект в результате земного притяжения. На языке математики это определяется выражением P=mg, где:

  • m — масса;
  • g — гравитационное ускорение.

Гравитационное поле Земли не является однородным и варьируется в пределах 0,5% по поверхности планеты. Соответственно, величина g также непостоянна. Общепринятым считается значение, называемое стандартным и равное 9,80665 м/с2. В различных местах на поверхности Земли фактическое ускорение свободного падения составляет (м/с2):

  • экватор — 9,7803;
  • Сидней — 9,7968;
  • Москва — 9,8155;
  • Северный полюс — 9,8322.

В 1901 году третья Генеральная конференция по весам и мерам установила: вес означает количество такой же природы, что и сила, То есть определила его как вектор, так как сила — векторная величина. Тем не менее некоторые школьные учебники физики и сейчас принимают P за скаляр.

Контактное определение

Другой подход описывает явление с позиции понимания какую силу называют весом тела. В этом случае P определяется процедурой взвешивания и означает силу, с которой объект действует на опору. Этот подход предполагает различие результатов в зависимости от деталей.

Например, объект в свободном падении оказывает незначительное воздействие на опору, однако, нахождение в невесомости не меняет вес в соответствии с гравитационным определением. Следовательно, подобный подход требует нахождения исследуемого тела в состоянии покоя, под действием стандартной гравитации без влияния центробежной силы вращения Земли.

Кроме того, контактное определение не исключает искажения от плавучести, которое уменьшает измеренный вес объекта. В воздухе на тела также действует сила, аналогичная влияющей на погружённое в воде. Для объектов с низкой плотностью эффект влияния становится более заметен. Примером тому может служить наполненный гелием воздушный шар, обладающий отрицательным весом. В общем смысле любое воздействие оказывает искажающий эффект на контактный вес, например:

  • Центробежная сила. Поскольку Земля вращается, объекты на поверхности подвергаются воздействию центробежных сил, более выраженных к экватору.
  • Гравитационное влияние других астрономических тел. Солнце и Луна притягивают объекты на земной поверхности в той или иной степени в зависимости от расстояния. Это влияние незначительно на бытовом уровне, но находит заметное отражение в таких явлениях, как морские приливы и отливы.
  • Магнетизм. Сильные магнитные поля способны заставить левитировать некоторые подверженные влиянию объекты.

Вес в физике

Масса – это мера инертности тела. Чем тело обладает большей инертностью, тем больше времени понадобится, чтобы придать ему скорость. Грубо говоря, чем выше значение массы, тем тяжелее сдвинуть предмет. В международной системе единиц массу измеряют в килограммах. Но её также измеряют и в других единицах, например;

  • унция;
  • фунт;
  • стоун;
  • американская тонна;
  • английская тонна;
  • грамм;
  • миллиграмм и так далее.

Когда мы говорим один, два, три килограмма, мы сравниваем массу с эталонной массой (прообраз которой находится во Франции в МБМВ). Масса обозначается m.

Вес – это сила, которая действует на подвес или опору за счёт предмета, притягиваемого силой тяжести. Это векторная величина, а значит у него есть направление (как и у всех сил), в отличие от массы (скалярная величина). Направление всегда идёт в центр Земли (из-за силы тяжести). Например, если мы сидим на стуле, сиденье которого располагается параллельно Земле, то вектор силы направлен строго вниз. Вес обозначается P и рассчитывается в ньютонах .

Если тело находится в движении или покое, то сила тяжести (Fтяж), действующая на тело, равна весу. Это справедливо, если движение происходит вдоль прямой линии относительно Земли, и оно имеет постоянную скорость. Вес действует на опору, а сила тяжести на само тело (которое располагается на опоре). Это разные величины, и независимо от того, что они равны в большинстве случаев, не стоит их путать.

Сила тяжести – это результат притяжения тела к земле, вес – воздействие тела на опору. Так как тело изгибает (деформирует) опору своим весом, возникает ещё одна сила, она называется сила упругости (Fупр). Третий закон Ньютона гласит, что тела взаимодействуют друг с другом с одинаковыми по модулю силами, но разными по вектору. Из этого следует, что для силы упругости должна быть противоположная сила, и эта она называется – сила реакции опоры и обозначается N.

По модулю |N|=|P|. Но так как эти силы разнонаправленные, то, раскрывая модуль, мы получим N= – P. Именно поэтому вес можно измерить динамометром, который состоит из пружинки и шкалы. Если подвесить груз на это устройство, пружинка растянется до определённой отметки на шкале.

Вес и масса. Чем отличаются? В чем разница?

  1. Масса
    измеряется в килограммах, а вес
    в ньютонах.
  2. Вес
    – это произведение массы на ускорение свободного падения (P = mg). Значение веса (при неизменной массе тела) пропорционально ускорению свободного падения, которое зависит от высоты над земной (или другой планеты) поверхностью. А если еще точнее, то вес – это частное определение 2-го закона Ньютона – сила равна произведению массы на ускорение (F=ma). Поэтому его и вычисляют в Ньютонах, как все силы.
  3. Масса
    – вещь постоянная, а вес – переменная и зависит, например, от высоты, на которой тело находится. Известно, что с увеличением высоты ускорение свободного падения падает, соответственно уменьшается и вес тела, при одних и тех же условиях измерения. Масса его остается постоянной.

Мы ответили на вопрос: «масса и вес – чем отличаются?».
Для лучшего понимания темы рассмотрим на примере, в чем различие веса и массы. Для этого приглядимся пристальнее к нашему миру, в котором исчезла сила притяжения Земли .

Вес и масса – различия в условиях невесомости.

Пусть в нашем мире без тяжести стоит на рельсах большой груженый вагон и пусть трение в его колесах будет возможно меньшим – сделаны шариковые подшипники и идеально гладкие рельсы. Как вы думаете, легко ли будет здесь сдвинуть такой вагон с места и разогнать его до большой скорости? А если он движется, легко ли будет быстро остановить его?

Оказывается, для этого все же нужна порядочная сила. Как же так, почему? – спросите вы. Ведь вагон ничего не весит и мы только что видели, что его можно без труда держать на плечах? Да, но держать поднятый предмет неподвижно – одно дело, а сдвинуть его с места, привести в движение и увеличивать скорость (сообщать ускорение) – другое. Первое зависит от веса, то есть силы притяжения Земли, а второе – от массы.

В мире без притяжения Земли вес исчезает, а масса остается. Этим отличаются вес и масса.

Находясь в мире без тяжести, мы заметили бы одно важное обстоятельство. Мы сами и все предметы от толчков взлетают здесь вверх

Но предметы малой массы – карандаши, посуда, книги – взлетают от слабых толчков и со значительным ускорением. А чтобы сдвинуть и заставить летать массивный шкаф или заводской станок, нужна гораздо большая сила, да и скорость их будет увеличиваться очень медленно.

Вспомните слесаря в депо. Ему удалось, толкая снизу, заставить локомотив подняться над полом. Но как медленно отделялись от рельсов колеса и с какой малой скоростью поплыла вверх массивная машина. При этом, чтобы ускорить движение, надо было напрягаться изо всех сил. Нелегко и остановить устремляющуюся вверх громадину, а затем направить ее обратно, вниз. Так же трудно разогнать здесь или остановить вагон, потерявший вес, но сохранивший свою огромную массу.

В мире без тяжести, но с оставшейся массой, тела по инерции сохраняют не только состояние покоя, но и движения.

Хорошо, что, оттолкнувшись от пола и взлетев вверх, вы ударились о потолок и ваше движение остановилось. Случись это на улице, вы по инерции полетели бы все дальше от Земли в мировое пространство.

Наблюдая хаос, царящий в комнате или на улице, мы замечаем, что предметы малой массы, например ваши ботинки или овощи из ларька, носятся с большой скоростью. Массивные же шкафы или грузовые автомашины медленно плывут между ними

Тут, собственно, важно было большее или меньшее ускорение, которое сообщило этим различным массам действие даже одинаковых сил. Ведь тот же тепловоз разгонит 20 вагонов скорей и до большей скорости, чем поезд, состоящий из 50 вагонов

Витая по комнате, остерегайтесь столкнуться с летящим вам навстречу роялем: хотя он ничего и не весит, но имеет большую массу и может ударить вас с изрядной силой.

Итак, не будем смешивать две разные вещи: массу и вес – количество вещества, обладающего инерцией, и силу, с которой эту массу притягивает Земля. Напомним еще раз: в этом и заключается разница между весом и массой, именно этим отличаются масса и вес.

«Миров без тяжести» в природе нет – мы могли только вообразить Землю, переставшую притягивать. Но во Вселенной есть миры «малой и большой тяжести» – небесные тела, притягивающие с различной силой.

Масса человека на разных планетах остается той же, а вес меняется в зависимости от силы притяжения. Так, например, если вес
космонавта на земле 80 кг, то его вес на орбите будет почти нулевой, на Луне он бы весил меньше 15 кг, а вот на Юпитере – почти 200 кг. При этом его масса
во всех случаях остается неизменной. Эта тема раскрывается в следующих статьях.

Понятие массы

Масса обладает несколькими важными свойствами:

  1. Масса остается неизменной независимо от местоположения тела и влияния гравитационного поля.
  2. Массу можно складывать и вычитать. Например, сумма масс двух тел будет равна сумме их индивидуальных масс.
  3. Масса является мерой инертности тела. Чем больше масса, тем сложнее изменить его состояние движения или покоя.
  4. Масса и вес тесно связаны, но не являются одним и тем же. Масса определяется количеством вещества, а вес — силой, с которой тело притягивается к Земле или другому небесному телу.

Масса может быть измерена с использованием различных инструментов и методов, таких как весы, балансы и калиброванные грузы.

Понимание понятия массы является важным для понимания законов механики и многих других областей физики.

Единицы измерения массы

Правило. Единицы измерения массы это килограммы, граммы, центнеры, тонны. Основная размерность массы — килограмм.

Тут на арену выбежал Бом, за ним весело шла Буфетчица.

— Для каждого предмета есть свои весы, а к весам — гири разного веса, — продолжил объяснение Вася.

— Но бывают огромные предметы, для которых и весов нет, но люди и для них научились находить массу, — подхватил Бом. — Какие же бывают весы и какие предметы на них взвешивают?

— Слонов у нас в цирке взвешивают на огромных весах и весят они несколько тонн! — солидно произнес Бим.

— Мой папа шофер. Он водит большие грузовики. Я у него в рабочем гараже видел весы, на которых взвешивали огромные грузовые машины! — похвастался Вася. — Машины так и назывались пятитонки, в них были арбузы, и общий вес грузовика с арбузами был больше 5-ти тонн!

А еще у нас в цирке есть весы, на которых можно взвешивать медведей и слонят, — дополнил Бом. — Их вес измеряют в центнерах.

— На моих весах в буфете я взвешиваю конфеты, бананы, апельсины, — вставила слово Буфетчица. — Все они весят несколько килограмм или грамм. Приходите в антракт ко мне в буфет, там разные вкусные фрукты, сладости, соки…

— Я была на работе у мамы в аптеке, там есть точные весы, на которых взвешивают лекарства — до 1 г! — крикнула с места Оля.

— И получается, что для массы люди используют следующие единицы измерения: килограмм — эталон, грамм, центнер, тонна. Например, 1 т — это 1000 кг, числа разные, а масса (вес) одна и та же, — подытожил Бим. — И все это именованные числа, так как каждая единица измерения массы имеет свое наименование. Давайте запомним:

Размерность массы: килограммы, граммы, центнеры, тонны.

Как масса связана с плотностью?

Решение. 800 кг/м 3 . Для того чтобы воспользоваться уже известной формулой, нужно знать объем пятна. Его легко вычислить, если принять пятно за цилиндр. Тогда формула объема будет такой:

V = π * r 2 * h.

Причем r — это радиус, а h — высота цилиндра. Тогда объем получится равным 668794,88 м 3 . Теперь можно сосчитать массу. Она получится такой: 535034904 кг.

Ответ: масса нефти приблизительно равна 535036 т.

Задача № 5.
Условие: Длина самого длинного телефонного кабеля равна 15151 км. Чему равна масса меди, которая пошла на его изготовление, если сечение проводов равно 7,3 см 2 ?

Решение. Плотность меди равна 8900 кг/м 3 . Объем находится по формуле, которая содержит произведение площади основания на высоту (здесь длину кабеля) цилиндра. Но сначала нужно перевести эту площадь в квадратные метры. То есть разделить данное число на 10000. После расчетов получается, что объем всего кабеля приблизительно равен 11000 м 3 .

Теперь нужно перемножить значения плотности и объема, чтобы узнать, чему равна масса. Результатом оказывается число 97900000 кг.

Ответ: масса меди равна 97900 т.

Методы измерения

  1. Пружинные весы — один из самых распространенных методов измерения массы. Эта система основана на законе Гука, который связывает массу сила, необходимую для изменения длины пружины.
  2. Электронные весы — современный метод измерения массы, основанный на измерении сопротивления. Эти весы могут быть очень точными и часто используются в научных и медицинских лабораториях.
  3. Весы с грузами — это метод измерения массы, основанный на сравнении массы предмета с массой известного груза.
  4. Баланс — это старинный метод измерения массы, использующий принцип равновесия. Объект, который нужно измерить, помещается на одной чаше весов, а известная масса на другой. Их массы сравниваются до тех пор, пока не достигнется равновесие.

Важно отметить, что все эти методы измерения массы, а не веса. Для измерения веса необходимо знать массу и силу тяжести, действующую на предмет в гравитационном поле

История понятия

Понятия тяжести и лёгкости в качестве неотъемлемых свойств физических тел упоминаются ещё древнегреческими философами. Платон описывал вес как естественную тенденцию предметов к поиску себе подобных. Для Аристотеля лёгкость была свойством в восстановлении порядка основных элементов: воздуха, земли, огня и воды. Архимед рассматривал вес как качество, противоположное плавучести. Первое контактное определение было дано Евклидом, описывающее величину как лёгкость одной вещи по сравнению с другой, измеряемую балансом.

Значительных результатов в теории добился Галилей, пришедший к выводу, что величина пропорциональна количеству вещества в объекте, а не скорости его движения, как предполагала Аристотелева физика. Открытие Ньютоном закона всемирного тяготения привело к принципиальному отделению веса от фундаментального свойства объектов, связанных с инерцией. Факторы окружающей среды и плавучесть учёный считал искажением условий измерения. Для подобных обстоятельств он ввёл термин кажущийся вес.

В XX веке ньютоновские концепции абсолютного времени и пространства были поставлены под сомнение работами Эйнштейна. Теория относительности поставила всех наблюдателей, движущихся и ускоряющихся, в разные условия. Это привело к двусмысленности относительно того, что именно подразумевается под массой, которая вместе с гравитационной силой стала по существу зависящей от системы отсчёта величиной.

Неоднозначности, порождённые относительностью, привели к серьёзным дебатам в педагогическом сообществе о том, как определять вес для учеников и что им должно называться. Выбор стал лежать между пониманием его как силы, вызванной гравитацией Земли, и контактным определением, вытекающим из акта взвешивания.

Итак, в чем же разница?

Что такое масса?

Масса — это количество материи, которое содержит объект. Однако, из-за двусмысленности, связанной с определением материи, такое определение вызывает много споров и критики. Более простым и понятным способом определения понятия массы является ее представление с точки зрения инерции.

Чем больше масса, тем труднее перемещать или останавливать движение тела.

Одной из характерных оcособенностей массы объекта является то, что она постоянна, независимо от его положения в пространстве. Согласно закону всеобщего тяготения, два объекта притягиваются друг к другу с силой, пропорциональной их массам и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними. При этом сама сила гравитационного притяжения не влияет на величину массы этих объектов.

Так, например, камень массой 60 кг на Земле будет иметь массу 60 кг на Марсе, Юпитере или любом другом уголке нашей бесконечной Вселенной. Здесь мы не рассматриваем эффекты, описываемые специальной теорией относительности, когда масса изменяется при движении по релятивистским скоростям близким к скорости света. Рассмотрение этих эффектов выходит за рамки этой статьи.

Что такое вес?

Вес объекта указывает на то, насколько он тяжелый. Из-за этого вес и масса часто используются как синонимы. Однако, технически вес представляет собой силу, которую массосодержащий объект оказывает на другое тело исключительно под действием силы тяжести.

В то время как масса не зависит от силы тяжести, вес является воплощением этой силы. Поскольку вес является силой, его единицей измерения является Ньютон.

Сила тяжести, действующая на тело, находящееся на поверхности Земли равна массе тела, умноженной на ускорение свободного падения (эта величина составляет 9,8 м/с2).

Для разных небесных тел величина ускорения свободного падения различна, так как она зависит от массы самого небесного тела. Например, на Луне ускорение свободного падения составляет 1,62 м/с2, поэтому все объекты на Луне весят приблизительно в шесть раз меньше, чем на Земле.

Таким образом, астронавт массой 90 кг весит 90*9,8=882 Ньютона на Земле, и он же будет весить 90*1,62=145,8 Ньютонов на Луне. Если астронавт будет находиться на более массивном объекте, таком как Юпитер или Сатурн, то его вес будет намного больше.

Обратите внимание, что масса астронавта остается неизменной (90 кг)

Однако, весы на Луне показали бы вовсе не 90 кг. Почему?

Весы — это прибор, который измеряет массу объекта по силе взаимодействия поверхностей соприкасающихся тел (нас и Земли). Эта сила называется нормальной силой.

Весы измеряют нормальную силу, создаваемую Землей, но отрегулированы таким образом, чтобы отображать на шкале в 9,8 раз меньше, таким образом на весах показывается приблизительная величина массы тела (m=F/g)

Измерение массы весовой шкалой, откалиброванной по отношению к гравитации Земли, приведет к ошибочным результатам на Луне или Марсе. Также весы становятся бесполезными в условиях свободного падения или в невесомости, поскольку при свободном падении весы падают с тем же ускорением, что и мы, при этом действие нормальной силы отсутствует и весы не производят измерения.

Единицы измерения массы: таблица перевода

Наступило время антракта.

Сегодня в цирковой буфет завезли не пирожные, а конфеты. Буфетчица дала клоунам пакетик.

— Здесь ровно 100 грамм. — сказала она. — Раздайте их ребятам, которые первыми придут в буфет в антракте.

В антракте клоун Бим и дрессировщик Бом начали встречать детей.

— Здравствуйте, дети! Сегодня мы вас угощаем конфетами. — начал Бом. — Раз, два, три, четыре…

— Вот сейчас еще одну конфету подарим зрителям — и все, пакетик закончится. Получится, что мы раздали 100 г вкусняшек, — сказал Бим.

— Так мало? — удивился Бом. — Я сам таких конфет могу съесть целый килограмм!

— Сколько-сколько? — не понял Бим.

— Килограмм. Один килограмм!

— Интересно, сколько же это грамм?

— Один килограмм — это 1000 грамм.

— А сколько это штук?

— Я считал только, сколько конфет в 100 г. Таких конфет выходит где-то 5–6 штук. Для 1 кг я не считал. Долго.

— Значит, конфеты можно считать и в граммах, и в килограммах?

— Еще в тоннах и в центнерах. Тонна обозначается «т», а центнер «ц».

1 т = 1000 кг, 1 ц = 100 кг.

— Да такое количество сладкого за один раз не съешь! И зачем эти центнеры и тонны нужны?

— Для очень больших весов. Представь себе, что будет, если ты захочешь накормить сладким медведя, — тогда тебе будет нужен большой мешок конфет. Не будешь же ты считать, сколько грамм в мешке — это будет слишком много. А вот если ты скажешь, что медведю нужен 1 центнер конфет, — будет понятнее. Это будет означать, что ему надо:

1 ц = 100 кг

А в граммах вообще очень много получится: 1 ц = 100 000 г.

— Ага… значит, в центнерах медведю надо меньше конфет, чем в граммах? — уточнил Бом.

— И в центнерах, и в граммах, на самом деле, — это один и тот же мешок конфет и одинаковый по весу, но числа при разных размерностях — разные.

Вон там как раз стоит нераспечатанный мешок с конфетами, можешь его поставить на весы.

— Наверное, и весы обычные из буфета не подойдут? Они же сломаются.

— Конечно. Это нужны те весы, на которых мы взвешиваем наших цирковых питомцев. Например, того же медведя.

Бим и Бом позвали служителя цирка и попросили принести большие весы. Положили на них мешок — и посмотрели, сколько они показывают. Получилось 100 кг.

— Здесь ровно 100 кг. Значит, это будет 1 центнер? –переспросил Бим.

— Так и есть, — ответил Бом. — Ведь в 1 центнере 100 килограмм.

Для удобства мы записываем связь между единицами измерения массы в виде таблиц.

Единица измеренияПеревод в граммы
1 кг1000 г
1 ц100 000 г
1 т1000 000 г
Единица измеренияПеревод в килограммы
1 ц100 кг
1 т1000 кг
Единица измеренияПеревод в центнеры
1 т10 ц

Масса: 1 кг = 1000 г, 1 ц = 100 кг, 1 т = 10 ц или 1 т = 1000 кг.

Очень неожиданные килограммы

Те цифры, которые появляются на весах после того, как, например, туда положили кулек с клубникой или попытались уместить кита, не только помогают определить, сколько денег нужно заплатить за вкусные ягоды или же узнать, правда ли кит такой большой, как о нем говорят, но и выявить многие другие особенности.

Если утверждать научным языком, то масса – это физическая величина, которая является меркой гравитации тела, энергии и инертности, что естественно влечет за собой определенные характеристики с точки зрения классической механики:

  1. Масса (m) – инвариантна: она не зависит от выбора системы отсчета (СО), то есть пассажир поезда или самолета резко не похудеет или поправиться во время движения его транспортного средства. Подобная относительность СО присуща, например, определению скорости, но не массы, которая так резко не меняется.
  2. Масса не зависит от скорости движения тела. В то же время, инертность – свойство тратить определенное время для смены скорости, определяет именно масса. Слону, к примеру, очень сложно моментально ускориться. Он будет делать стабильные и удобные для себя шаги, а мышке только покажи кота – и только тут ее и видели. Она менее инертна, чем слон, быстрее меняет скорость.
  3. Также, когда два тела взаимодействуют, их массы обратно пропорциональны соотношению ускорений, что тоже является уделом инертности. Такое открытие помогло определить массы планет, спутников и других космических тел, так как сделать это иным способом – практически невозможно.
  4. Масса – аддитивна: вся масса тела равна массам всех его частей.
  5. Существует и исполняется закон сохранения массы – это значит, что какие бы процессы не происходили в любой слаженной системе, общая масса всегда остается одинаковой.

В то же самое время, любое тело может гравитационно взаимодействовать с другими телами. Такая особенность называется гравитационной массой, которая получила свою главную формулировку при изучении силы притяжения. Гравитационное взаимодействие двух тел прямо пропорционально произведению их масс.

Эйнштейн доказал, что любое тело, у которого есть масса, имеет и свой запас энергии (E). Если уменьшается или увеличивается масса, то же самое происходит и с энергией — E = mс², где с — скорость света.

История измерения массы

Первоначально, для обмена и торговли товары измерялась простыми, примитивными методами. С развитием торговых отношений были установлены связи между показателями емкости, веса и денежной системы.

Самые старые из сохранившихся гирь были найдены в Верхнем Египте и датированы 9000 г. до н.э. Последовательная система мер и весов была разработана в Вавилоне, около 1800 г. до н.э.

В Риме измеряли вес еще в 4 веке до нашей эры, для этого использовали двенадцатеричную систему, базовой единицей был фунт. Именно римляне внедрили соотношение мер веса и объема. Римский фунт пережил падение империи и сыграл важную роль в раннем средневековье. 

Лишь во времена правления Карла Великого в Западной Европе были предприняты попытки реформировать систему мер и весов и определить фиксированные отношения между числом, деньгами, весом и мерой. Используя римско-византийский стандарт, король франков установил вес новой монеты, серебряного денария. Здесь использовались  простые математические вычисления:

  • 1 фунт (денежный) = 1 кг серебра = 20 шиллингам;
  • 1 шиллинг = 12 денариев.
  • Таким образом, 12*20=240 — именно столько монет чеканили из одного серебряного слитка весом 1 фунт.

История метрической системы

Началась во Франции в 19 столетии, во время Великой французской революции. Тогда к власти пришли депутаты Третьего сословия. Они сняли с себя налоговый груз и пришли к выводу, что действующая система мер сложная для восприятия и понимания, а также неудобная из-за огромного количества единиц измерения.

Французы разработали собственную систему измерения, она оказалась простая, доступная и надежная. Основная суть — преобразование любой единицы массы предполагает деление или умножение на степень числа 10.

Сначала приняли метр — десятимиллионная часть одной четверти меридиана. Следующим этапом стала разработка одного килограмма — для этого связали единицу длины и единицу массы.

Изначально килограмм называли grave, в переводе означает — вес, но слово часто произносили grav, что очень напоминало дворянский титул. В результате название изменили на килограмм.

В конце 19 столетия был изготовлен эталон измерения массы — цилиндр из сплава платины и иридия, в соотношении 9:1. Он единственный в мире весит ни больше, ни меньше, а ровно 1 кг. Эталон накрыт тремя куполами из стекла, которые защищают его от внешнего воздействия и даже воздуха.

Предлагаем вашему вниманию простой гайд по быстрому переводу физических величин.Если вам сложно днлать это самостоятельно — используйте конвертер массы, длины или плотности на нашем сайте.

https://youtube.com/watch?v=3lbaIRJH-4s

Читайте далее:

Онлайн конвертер объема, единицы и системы измерения, конвертация величин объема

Онлайн конвертер плотности, формулы расчета и единицы измерения

Онлайн конвертер площади, единицы измерения площади в разных системах, их быстрый перевод

Онлайн конвертер долей, перевод дюжин, процентов, промилле и других единиц

Калькулятор индекса массы тела, формула расчета ИМТ, преимущества и недостатки BMI

Онлайн конвертер систем счисления, перевод между десятичной, двоичной, восьмеричной и другими системами

Единицы измерения веса

Вес тела ($\overline$) — это сила, которую тело оказывает на опору или подвеску из-за своего притяжения к земле.

Поэтому, как и для любой силы, Ньютон является единицей измерения веса.

Второй закон классической динамики Ньютона можно считать фундаментальным законом классической динамики. Его математическое выражение включает две величины, которые не могут быть выражены только кинематическими параметрами. Этими величинами являются сила ($\overline$) и масса ($m$). Эти величины одинаково важны. Каждый из них можно считать фундаментальным. Выбирая единицу для одного из них, мы получаем единицу для другого, применяя фундаментальный закон динамики метафорического движения. Таким образом, мы получаем две разные системы единиц, где в одной (метрической) системе основными единицами являются единицы массы, а единицы силы считаются производными. Причина, по которой единицы массы были выбраны в качестве базовых единиц, заключается в том, что для массы легче построить модель.

Как измерить вес тела

Если поместить объект в специальную среду, где нет сопротивления воздуха, вакуум, и убрать опору, объект начнет лететь с тем же ускорением. Название этого явления — гравитационное ускорение, которое выражается как g и рассчитывается в метрах в секунду в квадрате м/с 2.

Интересно, что ускорение не зависит от массы тела, а это значит, что если бросить на землю лист бумаги и гирю в особых условиях, где нет воздуха (вакуум), то эти предметы приземлятся одновременно. Поскольку лист бумаги имеет большую площадь поверхности и относительно небольшую массу, он должен удариться о землю, чтобы упасть.

Формула для расчета массы тела, следовательно, P=m*g .

Первая проблема. На стол кладется груз весом 2 кг. Каков вес груза?

Для решения этой задачи нам понадобится формула для расчета веса P=m*g. Мы знаем, что масса тела и ускорение из-за силы тяжести составляют около 9,8 м/с2. Подставим эти значения в формулу и получим P=2*9,8=19,6 Н. Ответ.

Вторая проблема. Парафиновый шар объемом 0,1 м 3 был помещен на стол. Насколько тяжел мяч?

В чем разница массы и веса

Если сравнивать понятия на Земле в состоянии покоя, их значения чаще всего будут совпадать. Если изменить положение относительно гравитации, масса тела останется той же, а вес изменится. К тому один термин отличается от второго следующими особенностями, зафиксированными в таблице:

МассаВес
Считается свойством материи и остается везде одинаковой.На показатель влияет сила тяжести. Под ее воздействием он может увеличиваться или уменьшаться.
Не бывает нулевой.Может быть нулевым, если на объект не влияет гравитация.
Не изменяется в зависимости от положения объекта.Зависит от местоположения тела.
Представляет собой скалярную величину. Для нее характерно наличие масштабов.Считается векторным параметром. Он обладает величиной и направлен к центральной части Земли или иному гравитационному колодцу.
Для измерения применяются обыкновенные весы.Чтобы определить значение, потребуется пружинный механизм.
Для измерения используют граммы или килограммы.Часто оценивается в единицах силы – ньютонах.

Единицы измерения веса

В Российской Федерации и большинстве стран мира для измерения веса используется система мер СИ (СИ – Система Международных Единиц), в которой основной единицей веса является ньютон (Н).

В Системе Международных Единиц 1 ньютон равен силе, которая приложена к телу массой 1 кг, деленной на мощность движения 1 м/сек2.

Помимо ньютонов, для измерения веса употребляются другие единицы:

  • кг – килограмм – единица массы в метрической системе. В повседневной жизни часто путают массу и вес и говорят о весе в килограммах;
  • г – грамм – сотая часть килограмма;
  • мг – миллиграмм – тысячная часть грамма;
  • т – тонны – тысяча килограммов;
  • ц – центнеры – сто килограммов.

На практике в повседневной жизни чаще используется килограмм, особенно при измерении массы человека или предметов.

В Соединенных Штатах Америки для измерения веса используются другие единицы, такие как фунты (1 фунт ≈ 0,454 кг) и унции (1 унция ≈ 28,35 г).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

банные принадлежности

Отличие бани от сауны