Дмитрий Пархоменко 
Отличия между массой и весом
Масса определяет количество вещества, содержащегося в теле, и является инвариантной характеристикой – она не зависит от места нахождения тела и сил, действующих на него. Массу измеряют в килограммах.
Вес, в свою очередь, связан с силой, с которой тело действует на опору или подвешено. Он определяется величиной силы тяжести, с которой воздействует на тело Земля, и зависит от места его нахождения. Вес измеряется в ньютонах.
Таким образом, основное отличие между массой и весом заключается в их сущности: масса – это количество вещества в теле, а вес – это сила тяжести, действующая на тело. Масса не меняется при перемещении тела в другое место, в то время как вес может изменяться в зависимости от сил тяжести, действующих в разных местах.
Кроме того, массу можно измерить с помощью весов, которые работают на основе сравнения ускорений массы с известными ускорениями свободного падения, а вес измеряется с помощью динамометра или весов с учетом гравитационной силы.
Важно отметить, что масса и вес взаимосвязаны – увеличение массы тела приведет к увеличению его веса и наоборот, но понятия массы и веса можно рассматривать как независимые величины, описывающие разные свойства тела
Вес как сила тяготения
Масса и вес часто путают, но это два разных понятия. Масса – это количество вещества, содержащегося в теле, и она остается постоянной независимо от места нахождения тела. Вес же зависит от массы и может изменяться в зависимости от силы притяжения.
Наиболее известным примером, объясняющим разницу между массой и весом, является сравнение веса на Земле и на Луне. Масса объекта одинакова везде, но вес на Луне будет примерно шести раз меньше, чем на Земле, из-за меньшего ускорения свободного падения на поверхности спутника.
Вес может быть измерен в Ньютонах или в килограммах-сил. 1 Ньютон — это сила, которая приложена к телу массой 1 килограмм на поверхности Земли. В России при измерении веса чаще используют килограммы-силы.
Измерение веса обычно происходит с помощью специальных приборов, таких как весы. Весы показывают силу реакцию опоры на действие этой силы приложенной к телу. Также вес может быть измерен с помощью упругих приборов, которые деформируются под действием этой силы.
Значение гравитационного поля
Значение гравитационного поля определяется массой и удалённостью объекта от источника поля. Земля, как источник гравитационного поля, создает поле, которое направлено вниз. Его значение называется ускорением свободного падения и обозначается символом «g». На поверхности Земли его значение принято считать равным примерно 9,8 м/с².
Значение гравитационного поля может меняться в зависимости от удаленности от источника поля и изменения массы самого объекта. Например, чем ближе объект к Земле, тем больше его ускорение свободного падения.
Важно отличать понятия массы и веса:
Масса — это мера инертности тела, то есть количество вещества в нем. Масса измеряется в килограммах и остается неизменной в любых условиях.
Вес — это сила, с которой тело действует на опору под воздействием гравитационного поля. Вес измеряется в ньютонах и зависит от значения ускорения свободного падения и массы тела. Вес можно рассчитать по формуле: Вес = масса * ускорение свободного падения.
Гравитационное поле и его значение имеет важное значение в физике, так как оно определяет взаимодействие между телами и позволяет понять, как они двигаются в пространстве
Как измеряется масса и вес?
Масса измеряется в килограммах (кг) и является мерой количества вещества в объекте. Чтобы измерить массу, используются специальные приборы, такие как весы. Весы работают на основе принципа равновесия сил и позволяют определить массу объекта, сравнивая его с известной массой.
Вес, с другой стороны, измеряется в ньютонах (Н) и является мерой силы, с которой объект притягивается к Земле или другому небесному телу. В отличие от массы, вес объекта зависит от силы притяжения, которая изменяется в зависимости от гравитационного поля. Для измерения веса также могут использоваться весы, но их показания могут отличаться в различных местах на Земле или на других планетах.
В идеальных условиях, когда объект находится на поверхности Земли, масса и вес будут иметь одинаковое значение. Однако на практике эти величины могут различаться из-за изменений величины гравитационного поля.
Зависимость массы от импульса
В соответствии с принципом сохранения импульса, взаимодействующие тела передают друг другу импульс и изменяют свои скорости. В этом процессе масса каждого тела остается неизменной. Однако, в некоторых случаях, когда объект движется со скоростью, близкой к скорости света, его масса начинает возрастать.
Этот эффект называется релятивистским приростом массы. Согласно теории относительности Эйнштейна, при приближении объекта к скорости света, его масса увеличивается и бесконечно стремится к значению его энергии, деленной на скорость света в квадрате. Иными словами, чем больше импульс объекта, тем больше его масса становится.
Зависимость массы от импульса имеет важные практические последствия. Например, в атомных реакторах, где используется деление атомов, масса деленных ядер немного меньше массы исходного ядра. Это разница в массе превращается в энергию в соответствии с формулой E=mc², где E — энергия, m — разница в массе, и c — скорость света. Это приводит к освобождению огромного количества энергии, которую мы наблюдаем в ядерном реакторе или бомбе.
Почему случается путаница
Человек воспринимает мир через ощущения. Мы не можем чувствовать массу, но способны ощутить вес. Девушка держит книгу. При этом ладонь – опора. Книга давит, рука сопротивляется. Читательница чувствует усилие по удержанию книжки. Противодействие — единственный способ определения массы, данный нам природой. Отсюда причина подмены понятий, несоответствия норм языка физическим явлениям.
Какое слово вы употребляете чаще: «масса» или «вес»? Думаю, это зависит от вашей профессии. Если вы учитель физики, то слово «масса» встречается в вашей речи чаще. Если же вы продавец в магазине, то слово «вес» вы слышите и произносите много раз в день. В чём же отличия массы от веса и причём тут профессиональная деятельность? Масса и вес – синонимы, но не абсолютные. Для начала, у обоих слов существует несколько значений. В этом легко убедиться на примере таких словосочетаний: «вес твоего голоса», «вес груза», «масса отличий», «масса тела». Основные значения этих слов в обиходе совпадают, но в науке, особенно в физике, отличия между массой и весом значительные. Так, масса – это физическая величина, определяющая инертные и гравитационные свойства тел. Масса определяет количество вещества в предмете. Вес – это сила, с которой объект давит на опору, чтобы не упасть. Исходя из этого определения, приходим к выводу, что в случае с весом гравитационная составляющая является обязательной для дачи верного определения. 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.
Официально масса и вес имеют различные единицы измерения, масса – килограммы, вес – ньютоны. Интересно, что в медицине традиционно мы имеем дело с понятием «вес человека», «вес новорождённого», который измеряют в килограммах, то есть на самом деле речь идёт о массе. При этом масса не подразумевает действие каких-либо сил, как вес. Это величина, которая рассчитывается в состоянии покоя и инертности.
- Масса — фундаментальная физическая величина, определяющая количество вещества и инертные свойства тела. Вес — это сила, с которой предмет давит на опору, которая зависит от гравитации. Например, масса человека на разных планетах остается той же, а вес меняется в зависимости от силы тяжести.
- Масса стандартно измеряется в килограммах, вес – в ньютонах.
В современной науке вес и масса — разные понятия. Вес — сила, с которой тело действует на горизонтальную опору или вертикальный подвес. Масса же — мера инертности тела.
Масса измеряется в килограммах , а вес в ньютонах. 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.
Масса — вещь постоянная, а вес, строго говоря, 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.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.
Интересно, что в результате суточного вращения Земли существует широтное уменьшение веса: на экваторе примерно на 0,3 % меньше, чем на полюсах.
И все же строгое различение понятий веса и массы принято в основном в физике, а во многих повседневных ситуациях слово «вес» продолжает использоваться, когда фактически речь идет о «массе». Кстати видя на товаре надписи: «масса нетто» и «масса брутто» не пугайтесь, НЕТТО — чистая масса продукта, а БРУТТО — масса с упаковкой.
Строго говоря, при походе на рынок, обращаясь к продавцу, следовало бы говорить: «Взвесьте, пожалуйста, килограммчик»…» или «Дайте ка 2 ньютона докторской колбасы». Конечно, термин «вес» уже прижился, как синоним термина «масса», но это не избавляет от необходимости понимать, что это вовсе не одно и то же.
В вашем браузере отключен Javascript. Чтобы произвести расчеты, необходимо разрешить элементы ActiveX!
В некоторых случаях сила тяжести и вес объекта равны по своему значению. Из-за этого может возникнуть ложное впечатление, что между данными величинами нет разницы. Попытаемся развеять подобные предположения и рассмотрим, чем отличается сила тяжести от веса тела.
В чем разница между массой и весом?
Короче говоря, основное различие между массой и весом состоит в том, что масса – этофундаментальное свойствообъекта и вес нет. Масса не меняется независимо от того, где находится объект, до тех пор, пока материя не будет добавлена или вычтена из него. Слон весом 2300 кг – это 2300 кг на планете Земля, на Луне и в центре космоса.
Вес, с другой стороны, действительно зависит от местоположения, поскольку гравитационная сила, действующая на массу, различна в разных местах. У слона весом 2300 кг есть
instagram story viewer
массапримерно 23000 Н на поверхности Земли, но только около одной шестой веса на Луне и, если слон был помещен в глубокий космос, вдали от влияния гравитационного поля, он не имел бы веса вообще.
Еще одно важное различие между массой и весом, которое следует из их определений, заключается в том, что масса – этоскалярзначение, так как нет направления, связанного со значением в килограммах, а вес – это силавектор.Вес объекта всегда направлен так же, как сила тяжести. Технически масса – это количественная мера инерции объекта или его сопротивления движению
Чем массивнее объект, тем меньше на него действуют силы
Технически масса – это количественная мера инерции объекта или его сопротивления движению. Чем массивнее объект, тем меньше на него действуют силы.
Понятие и определения
Весы на ускорительном лифте
А как насчет считывания шкалы для одних и тех же людей, поднимающихся и спускающихся по лифту? Здесь снова может показаться, что шкала лжет, но на этот раз не просто из-за неправильного названия.
Весы работают, измеряяравнодействующая силадействуя по нему. Когда он все еще находится на полу в ванной, вся чистая сила на весах возникает из-за силы тяжести, тянущей тело, стоящее на весах, вниз. Но наускоряющий лифт,когда лифт начинает ускоряться или замедляться, общее ускорение массы на шкале происходит не только отграммно также от движения лифта.
Если лифт ускоряется вверх в направлении, противоположномграмм, чистое ускорение будет немного меньше, чемграмм, что приводит к немного меньшей чистой силе (посколькуFсеть = маи предполагая, что ускорение лифта меньше по величине, чемграмм). Таким образом, шкала будет отображатьменьшее числочем когда он еще. И наоборот, при ускорении вниз происходитдополнительное ускорениев направленииграмм,что приведет к увеличению чистой силы на шкале, и на ней будет отображатьсябольшее число.
Обратите внимание, что этотолько верно, когда лифт ускоряется. При постоянной скорости вверх или вниз (на которую может надеяться большинство пассажиров!) Чистое ускорение и, следовательно, чистая сила не отличаются от шкалы, которая не движется по полу в ванной комнате
Измерение массы и веса
Вес, напротив, является силой, с которой объект притягивается к Земле или другому небесному телу. Вес измеряется в ньютонах (Н) и зависит от массы объекта и силы тяжести. Чтобы измерить вес, обычно используют динамометры или весы, которые могут регистрировать силу сжатия, которую объект оказывает на их пружины.
Масса и вес связаны между собой посредством гравитационного ускорения. На Земле вес объекта можно рассчитать, умножив его массу на ускорение свободного падения, приблизительно равное 9,8 м/с².
При измерении массы и веса необходимо учитывать некоторые факторы, такие как сила трения, воздушное сопротивление и другие физические воздействия, которые могут искажать результаты измерений.
Вес: сила из-за силы тяжести
Вес – это сила, с которой сила тяжести действует на объект. Для преобразования между массой и весом вы используете значение гравитационного ускорения g = 9, 81 метра в секунду в квадрате. Чтобы вычислить вес W в ньютонах, вы умножаете массу m на килограммы, умноженные на g: W = mg. Чтобы получить массу от веса, вы делите вес на g: m = W / g. Метрическая шкала использует это уравнение, чтобы дать вам массу, хотя внутренняя работа шкалы реагирует на силу.
С детьми полезно говорить о весе на другой планете, луне или астероиде. Значение g отличается, но принцип тот же. Тем не менее, формулы применяются только вблизи поверхности, где гравитационное ускорение не сильно меняется в зависимости от местоположения. Вдали от поверхности, вам нужно использовать формулу Ньютона для гравитационной силы между двумя удаленными объектами. Однако мы не называем эту силу весом.
Законы движения Ньютона
Первый закон движения Ньютона гласит, что объекты в покое, как правило, остаются в покое, в то время как объекты в движении, как правило, остаются в движении. Второй закон Ньютона гласит, что ускорение объекта a равно чистой силе F, деленной на его массу: a = F / m. Ускорение – это изменение движения, поэтому для изменения состояния движения объекта вы применяете силу. Инерция или масса объекта сопротивляется изменению.
Поскольку ускорение – это свойство движения, а не материи, вы можете измерить его, не беспокоясь о силе или массе. Предположим, вы применяете известную механическую силу к объекту, измеряете его ускорение и по нему вычисляете его массу. Это инерционная масса объекта. Затем вы организуете ситуацию, в которой единственной силой на объекте является гравитация, и снова измеряете его ускорение и вычисляете его массу. Это называется гравитационная масса объекта.
Физики долго задавались вопросом, действительно ли гравитационная и инерционная масса действительно идентичны. Идея, что они идентичны, называется принципом эквивалентности и имеет важные последствия для законов физики. В течение сотен лет физики проводили чувствительные эксперименты, чтобы проверить принцип эквивалентности. По состоянию на 2008 год лучшие эксперименты подтвердили это одной частью в 10 трлн.
Как измерить вес тела
Второй закон Ньютона
гласит, что ускорение равно силе, делённой на массу. Таким образом, F=m*a. Так как Fтяж равна P (если тело находится в покое или движется по прямой (относительно Земли) с одинаковой скоростью), то и Р тела будет равняться произведению массы и ускорения (P=m*a).
Мы знаем, как найти массу, и знаем, что такое вес тела, осталось разобраться с ускорением. Ускорение
– это физическая векторная величина, которая обозначает изменение скорости тела за единицу времени. Например, объект движется первую секунду со скоростью 4 м/с, а на второй секунде его скорость увеличивается до 8 м/с, значит, его ускорение равняется 2. По международной системе единиц ускорение рассчитывается в метрах на секунду в квадрате [м/с 2 ].
Если поместить тело в специальную среду, где будет отсутствовать сила сопротивления воздуха – вакуум, и убрать опору, то объект начнёт лететь равноускоренно. Название этого явления – ускорение свободного падения
, которое обозначается g и рассчитывается в метрах на секунду в квадрате [м/с 2 ].
Интересно, что ускорение не зависит от массы тела, а значит если мы кинем листок бумажки и гирю на Земле в специальных условиях, при которых отсутствует воздух (вакуум), то эти предметы приземлятся в одно и то же время. Так как листок имеет большую площадь поверхности и относительно маленькую массу, то для того чтобы упасть, ему приходятся сталкиваться с большим сопротивлением воздуха. В вакууме такого не происходит
, и поэтому перо, листок бумаги, гиря, пушечное ядро и другие предметы будут лететь с одной и той же скоростью и упадут в одно время (при условии, что они начнут лететь в одно и то же время, и их первоначальная скорость будет равняться нулю).
Так как Земля имеет форму геоида (или по-другому эллипсоида), а не идеального шара, то и ускорение свободного падения в разных участках Земли разное. Например, на экваторе оно равно 9,832 м/с 2 , а на полюсах 9,780 м/с 2 . Это происходит потому, что на некоторых участках Земли расстояние до ядра больше, а на некоторых меньше. Чем ближе объект находится к центру, тем сильнее он притягивается. Чем объект дальше, тем сила тяжести меньше. Обычно, в школе округляют это значение до 10, это делается для удобства расчётов. Если же необходимо измерить более точно (в инженерном или военном деле и так далее), то берут конкретные значения.
Таким образом, формула для расчёта веса телу будет выглядеть следующим образом P=m*g
.
Масса как физическая величина
Масса является постоянной величиной и не меняется со временем. Она является свойством материи и определяет вес объекта. Масса тела определяет силу притяжения, которая действует на него в земной гравитационной среде.
Масса может быть измерена с помощью специальных приборов, например, весов. Для измерения массы используется сравнение объекта с известным массовым стандартом. В Международной системе единиц (СИ) масса измеряется относительно килограмма.
Масса имеет важное значение в физике, так как является одним из основных параметров при решении различных задач. Она влияет на движение объекта, его инерцию и взаимодействие с другими объектами
Две характеристики предмета – неизменная и легко изменяемая
На языке науки масса – это постоянное свойство
, которое не меняется и остается прежним в любых условиях. Если объяснять простыми словами, это количественное понятие, говорящее о том, сколько вещества содержится во взятом объекте – камне, бруске дерева, капле воды и так далее. Понятно, что на Земле, в открытом пространстве космоса или на любой из планет этот показатель будет оставаться одним и тем же.
Почти все, что есть во Вселенной, обладает хоть какой-то, пусть даже очень малой, массой. Не относится это только к фотонам и еще гравитонам – частицам, которые до сих пор не зафиксированы официально. Массы, уходящей «в минус», фактически не бывает – хотя здесь можно отметить, что ее наличие допускают умозрительные математические выкладки.
При этом вес – величина нестабильная
, он изменяем и напрямую зависит от условий, окружающих взятый предмет. Согласно формулировке, это сила давления тела на существующую опору. Поэтому на показатель влияет в первую очередь притяжение. Взятое для изучения тело будет весить неодинаково на разных планетах, поскольку гравитация небесных тел притягивает предметы с разной силой. А в открытом космосе, в удалении от всех планет, термин и вовсе теряет свой смысл.
Для записи двух понятий применяются разные системы. Так, основной единицей массы является один килограмм. А вот вес исчисляется в ньютонах по специальной формуле – для того, чтобы узнать его, требуется найти произведение уже известной массы и значения гравитации.
Различие между двумя понятиями можно объяснить и другими словами – в противоположность массе, вес всегда куда-то направлен, он имеет вектор, в котором действует взятый объект.
Конечно, в разговорной речи люди редко обращают внимание на подобные нюансы. Если допустить ошибку и использовать один термин вместо другого в обычной беседе, никакого недопонимания не возникнет
Но важно понимать, что означают эти физические понятия на самом деле. Во многих случаях, произнося слово «вес», мы рассуждаем о массе – так же, как и наоборот
Очень неожиданные килограммы
Определение веса
Вес, в отличие от массы, является зависимым параметром, который изменяется в зависимости от силы тяжести. Таким образом, вес может меняться в разных частях земного шара или на других планетах, где гравитационное поле отличается от земного. Например, на Луне вес будет гораздо меньше, чем на Земле из-за более слабого гравитационного притяжения.
Вес измеряется в ньютонах (Н) или кгс (килограмм-сила). Один ньютон равен силе, которая необходима, чтобы приложить ускорение 1 м/с² к телу массой 1 килограмм.
Вес влияет на нашу повседневную жизнь. Он позволяет нам ощущать силу гравитации и дает нам возможность стоять на земле или удерживать предметы. Кроме того, вес может влиять на наше здоровье и физическую активность. Например, при наборе веса человек может испытывать повышенные нагрузки на суставы и органы, что может приводить к различным проблемам со здоровьем. Поэтому поддержание оптимального веса является важным аспектом здорового образа жизни.
Вес также связан с понятием массы, которая является инертным параметром и не меняется в зависимости от местоположения в гравитационном поле. Масса измеряется в килограммах (кг) и определяет количество вещества в теле. Она является постоянной характеристикой и остается неизменной вне зависимости от силы тяжести, в отличие от веса.
- Увеличение веса. Если человек набирает в весе, это означает, что его тело испытывает большую силу тяжести, так как вес увеличивается. Набор веса может быть вызван различными факторами, включая неправильное питание, уменьшение физической активности или нарушение обмена веществ. В результате человек может столкнуться с проблемами, связанными с ожирением или лишним весом, которые могут иметь отрицательное влияние на его здоровье и благополучие.
- Уменьшение веса. Наоборот, люди могут стремиться к снижению веса, если они сталкиваются с проблемой лишнего веса или ожирения. Снижение веса может быть достигнуто путем правильного питания, физической активности и поддержания здорового образа жизни. Уменьшение веса может привести к улучшению общего самочувствия, повышению энергии и уменьшению риска различных заболеваний связанных с ожирением.
Таким образом, понимание веса является важным аспектом для понимания нашего мира и его влияния на нашу жизнь. Вес позволяет нам ощущать силу гравитации, влияет на наше здоровье и физическую активность. Поэтому знание о весе является ключом к управлению своим здоровьем и жизненным образом.
Что такое вес?
Вес выражает гравитационные силы, действующие на объект, однако, несмотря на то, что все объекты имеют гравитационное притяжение, единственное, что имеет значение на Земле, – это сама планета.
На Земле все объекты будут притягиваться к центру планеты с силой девять целых восемь десятых метра в секунду, тогда как на Луну действует гравитационное притяжение Земли, а также других внеземных тел. Вес объекта также может незначительно отличаться на Земле.
На вершине высокой горы объект будет иметь немного меньший вес, чем на уровне моря, из-за незначительного уменьшения силы притяжения от центра планеты (примерно 0,5%).
Из-за овальной формы Земли любой объект также будет иметь немного меньший вес на экваторе, чем на северном или южном полюсе, по той же причине.
Это также применимо, когда космонавты приземляются на Луну. Из-за того, что гравитационное притяжение Луны составляет примерно одну шестую от земного, астронавт будет весить намного меньше, чем на Земле, несмотря на то, что их масса останется прежней.
Объект также может иметь нулевой вес. В ситуации, когда гравитационные силы равны нулю, например в космическом пространстве, где объект будет практически невесомым. Вопреки распространенной формулировке, вес выражается в ньютонах, которые являются общепризнанной единицей силы.
