Millist sõna kasutate sagedamini: "mass" või "kaal"? Ma arvan, et see oleneb su erialast. Kui olete füüsikaõpetaja, siis sõna "mass" esineb teie kõnes sagedamini. Kui olete poes müüja, siis kuulete ja ütlete sõna "kaal" mitu korda päevas. Mis vahe on massil ja kaalul ning mis seos on sellega professionaalsel tegevusel? Mass ja kaal on sünonüümid, kuid mitte absoluutsed. Alustuseks on mõlemal sõnal mitu tähendust. Seda saab hõlpsasti näha selliste fraaside näitel: "teie hääle kaal", "koorma kaal", "erinevuste mass", "keha kaal". Nende sõnade põhitähendused igapäevaelus langevad kokku, kuid teaduses, eriti füüsikas, on massi ja kaalu erinevused märkimisväärsed. Niisiis, kaal on füüsikaline suurus, mis määrab kehade inertsiaalsed ja gravitatsioonilised omadused. Mass määrab aine koguse objektis. Kaal on jõud, millega objekt surub toele, et mitte kukkuda. Selle definitsiooni põhjal jõuame järeldusele, et kaalu puhul on gravitatsioonikomponent õige definitsiooni andmiseks kohustuslik. Näiteks kui astronaudi kaal Maal on 80 kg, on tema kaal orbiidil peaaegu null, Kuul kaaluks ta alla 15 kg, Jupiteril aga peaaegu 200 kg. Samal ajal jääb selle mass kõigil juhtudel muutumatuks.

Ametlikult on massil ja kaalul erinevad mõõtühikud, mass - kilogrammid, kaal - njuutonid. Huvitav on see, et meditsiinis käsitleme traditsiooniliselt mõistet "inimese kaal", "vastsündinu kaal", mida mõõdetakse kilogrammides, see tähendab, et tegelikult räägime massist. Samal ajal ei tähenda mass mingite jõudude, nagu kaal, mõju. See on väärtus, mis arvutatakse puhkeolekus ja inertsuses.

Leidude sait

1. Mass on põhiline füüsikaline suurus, mis määrab aine koguse ja keha inertsed omadused. Kaal on raskusjõust sõltuv jõud, millega objekt toele surub. Näiteks inimese mass erinevatel planeetidel jääb samaks, kuid kaal varieerub sõltuvalt gravitatsioonijõust.
2. Massi mõõdetakse tavaliselt kilogrammides, kaalu - njuutonites.

Elus öeldakse väga sageli: “kaal 5 kilogrammi”, “kaalub 200 grammi” ja nii edasi. Ja ometi me ei tea, et teeme seda öeldes vea. Kehakaalu mõistet õpivad seitsmendas klassis füüsika kursuses kõik, kuid mõne definitsiooni ekslik kasutamine on meiega nii segamini läinud, et unustame õpitu ja usume, et kehakaal ja mass on üks. ja sama.

Siiski ei ole. Pealegi on keha mass konstantne väärtus, kuid keha kaal võib muutuda, vähenedes nullini. Mis siis valesti on ja kuidas õigesti rääkida? Proovime selle välja mõelda.

Kehakaal ja kehakaal: arvutusvalem

Mass on keha inertsi mõõt, see näitab, kuidas keha reageerib talle avaldatavale löögile või toimib ise teistele kehadele. Ja keha kaal on jõud, millega keha mõjub Maa gravitatsiooni mõjul horisontaalsele toele või vertikaalsele vedrustusele.

Massi mõõdetakse kilogrammides ja kehamassi, nagu iga teist jõudu, njuutonites. Keha kaalul on nagu igal jõul suund ja see on vektorsuurus. Massil pole suunda ja see on skalaarsuurus.

Joonistel ja graafikutel keha raskust näitav nool on alati suunatud allapoole, samuti gravitatsioonijõud.

Kehakaalu valem füüsikas on kirjutatud järgmiselt:

kus m - kehakaal

g - vabalangemise kiirendus = 9,81 m/s^2

Kuid hoolimata gravitatsiooni valemi ja suuna kokkulangemisest on gravitatsiooni ja kehakaalu vahel tõsine erinevus. Kehale rakendatakse gravitatsiooni, see tähendab jämedalt öeldes, see surub kehale ja keha raskus kantakse toele või vedrustusele, see tähendab, et siin surub keha juba vedrustusele või toele. .

Kuid gravitatsiooni ja kehakaalu olemasolu olemus on Maa sama külgetõmbejõud. Rangelt võttes on keha kaal kehale mõjuva gravitatsioonijõu tagajärg. Ja nagu gravitatsioon, väheneb ka kehakaal koos pikkusega.

Kehakaal kaaluta olekus

Kaaluta olekus on keha kaal null. Kere ei avalda toele survet ega venita vedrustust ega kaalu midagi. Sellel on siiski mass, kuna kehale kiiruse andmiseks on vaja teha teatud pingutus, mida suurem, seda suurem on keha mass.

Teise planeedi tingimustes jääb ka mass muutumatuks ning keha kaal suureneb või väheneb, olenevalt planeedi raskusjõust. Kehakaalu mõõdame kaaludega, kilogrammides ja kehakaalu mõõtmiseks, mida mõõdetakse njuutonites, saame kasutada spetsiaalset jõu mõõtmise seadet dünamomeetrit.

Mass ja kaal on sünonüümid, kuid mitte absoluutsed. Mass on füüsikaline suurus, mis määrab kehade inertsiaalsed ja gravitatsioonilised omadused. Mass määrab aine koguse objektis. Kaal on jõud, millega objekt surub toele või venitab vedrustust.

Kaal ja mass. Mis vahe on? Mis vahe on?

1. Kaal mõõdetuna kilogrammides ja kaal njuutonites.
2. Kaal on massi ja vaba langemise kiirenduse (P = mg) korrutis. Kaalu väärtus (konstantse kehamassiga) on võrdeline vaba langemise kiirendusega, mis sõltub kõrgusest maa (või mõne muu planeedi) pinna kohal. Ja täpsemalt, kaal on Newtoni 2. seaduse konkreetne definitsioon – jõud võrdub massi ja kiirenduse korrutisega (F=ma). Seetõttu arvutatakse see nagu kõik jõud njuutonites.
3. Kaal- asi on konstantne ja kaal on muutuja ja sõltub näiteks kõrgusest, millel keha asub. Teadaolevalt väheneb pikkuse suurenemisega vabalangemise kiirendus ja vastavalt väheneb ka keha kaal, samadel mõõtmistingimustel. Selle mass jääb muutumatuks.

Vastasime küsimusele: "mass ja kaal - mis vahe on?". Teema paremaks mõistmiseks vaatame näidet selle kohta, mis vahe on kaalul ja massil. Selleks vaatame lähemalt meie maailma, milles Maa gravitatsioonijõud on kadunud.

Kaal ja mass – kaaluta oleku erinevused.

Las suur koormaga auto seisab meie maailmas ilma gravitatsioonita rööbaste peal ja hõõrdumine selle ratastel võimalikult väike - valmivad kuullaagrid ja ideaalselt siledad siinid. Kas arvate, et siin on lihtne sellist autot oma kohalt teisaldada ja suurele kiirusele kiirendada? Ja kui see liigub, kas seda on lihtne kiiresti peatada?

Selgub, et see nõuab ikka korralikku jõudu. Kuidas nii, miks? - te küsite. Auto ju ei kaalu midagi ja just nägime, et seda saab lihtsalt õlgadel kanda? Jah, aga üks asi on tõstetud objekti liikumatuna hoidmine, teine ​​asi aga paigalt liigutamine, liikuma panemine ja kiiruse suurendamine (kiirenduse teavitamine). Esimene sõltub kaalust, see tähendab Maa gravitatsioonijõust, ja teine ​​sõltub massist.

• Ilma Maa külgetõmbejõuta maailmas kaob kaal, kuid mass jääb alles. See on kaalu ja massi erinevus.
  

Olles maailmas ilma gravitatsioonita, märkaksime üht olulist asjaolu. Meie ise ja kõik põrutuste objektid lendame siia üles. Kuid väikese massiga esemed - pliiatsid, nõud, raamatud - tõusevad nõrkade löökide eest ja märkimisväärse kiirendusega. Ja selleks, et liikuda ja massiivne kapp või tehasemasin lendama panna, on vaja palju suuremat jõudu ja nende kiirus kasvab väga aeglaselt.

Pea meeles lukksepp depoos. Tal õnnestus altpoolt surudes vedur põrandast kõrgemale tõusta. Aga kui aeglaselt eraldusid rattad rööbastest ja millise kiirusega massiivne masin ülespoole hõljus. Samas oli liikumise kiirendamiseks vaja pingutada täiest jõust. Ei ole lihtne peatada üles tormavat hulkurit ja seejärel tagasi alla saata. Sama raske on siin kiirendada või peatada autot, mis on kaotanud kaalu, kuid säilitanud oma tohutu massi.

• Ilma gravitatsioonita, kuid allesjäänud massiga maailmas säilitavad kehad inertsi tõttu mitte ainult puhkeoleku, vaid ka liikumise.

Hea, et põrandalt ära tõukudes ja üles lennates põrutad vastu lakke ja liikumine peatus. Kui see juhtuks tänaval, lendaksite inertsi abil Maast aina kaugemale maailmaruumi.

Vaatledes ruumis või tänaval kaost, märkame, et väikese massiga esemeid, nagu teie kingad või boksist pärit köögiviljad, kuluvad suurel kiirusel. Nende vahel hõljuvad aeglaselt massiivsed kapid või veoautod. Siin oli tegelikult oluline suurem või väiksem kiirendus, mis andis neile erinevatele massidele isegi ühesuguste jõudude mõju. Lõppude lõpuks kiirendab sama diiselvedur 20 vagunit rohkem kiirust kui 50-vaguniline rong.

Olge ruumis ringi liikudes, hoiduge kokkupõrkamisest teie poole lendava klaveriga: kuigi see ei kaalu midagi, on sellel suur mass ja see võib teid tabada paraja jõuga.

• Niisiis, ärgem ajagem segi kahte erinevat asja: mass ja kaal – inertsiga aine hulk ja jõud, millega Maa seda massi tõmbab. Jällegi on see kaalu ja massi erinevus, see on massi ja kaalu erinevus.

Looduses pole "ilma gravitatsioonita maailmu" – võisime vaid ette kujutada Maad, mis lakkas ligitõmbamast. Kuid Universumis on "väikese ja suure gravitatsiooniga" maailmad – taevakehad, mis tõmbavad ligi erineva tugevusega.

Inimese mass erinevatel planeetidel jääb samaks ja kaal varieerub sõltuvalt gravitatsioonijõust. Nii näiteks kui kaal astronaut maa peal on 80 kg, siis on tema kaal orbiidil peaaegu null, Kuul kaaluks ta alla 15 kg, Jupiteril aga peaaegu 200 kg. Samal ajal tema kaal jääb kõigil juhtudel muutumatuks. Seda teemat käsitletakse järgmistes artiklites.

AT kaasaegne teadus kaal ja mass on erinevad mõisted. Kaal on jõud, millega keha mõjub horisontaalsele toele või vertikaalsele vedrustusele. Mass on keha inertsi mõõt.

Kaal mõõdetuna kilogrammides ja kaal njuutonites. Kaal on massi ja vabalangemise kiirenduse (P = mg) korrutis. Kaalu väärtus (konstantse kehamassiga) on võrdeline vaba langemise kiirendusega, mis sõltub kõrgusest maa (või mõne muu planeedi) pinna kohal. Ja kui veel täpsemalt, siis kaal on Newtoni 2. seaduse konkreetne definitsioon – jõud võrdub massi ja kiirenduse korrutisega (F = ma). Seetõttu arvutatakse see nagu kõik jõud njuutonites.

Kaal on püsiv asi, kaal, rangelt võttes, oleneb näiteks kõrgusest, millel keha asub. Teadaolevalt väheneb pikkuse suurenemisega vabalangemise kiirendus ja vastavalt väheneb ka keha kaal, samadel mõõtmistingimustel. Selle mass jääb muutumatuks.
Näiteks kaaluta oleku tingimustes on kõigil kehadel null kaal ja igal kehal on oma mass. Ja kui puhkeseisundis on raskuste näidud null, siis sama kiirusega kehade raskuste tabamisel on löök erinev.

Huvitav on see, et Maa igapäevase pöörlemise tulemusena toimub laiuskraadide kaalulangus: ekvaatoril umbes 0,3% vähem kui poolustel.

Sellegipoolest aktsepteeritakse peamiselt kaalu ja massi mõistete ranget eristamist Füüsika, ja paljudes igapäevastes olukordades kasutatakse sõna "kaal" jätkuvalt, kui tegelikult räägitakse "massist". Muide, kui näete tootel silte: “netokaal” ja “brutokaal”, siis ärge kartke, NETO on toote netokaal ja BRUTO on kaal koos pakendiga.

Rangelt võttes tuleks turule minnes müüja poole pöördudes öelda: “Palun kaalu kilogramm” ... ”või “Anna mulle 2 njuutonit doktorivorsti. Mõiste "mass" on muidugi juba juurdunud termini "mass" sünonüümina, kuid see ei välista vajadust mõista, et see pole üldse sama asi.

Mass ja kaal. Kaal ja mass. Tõenäoliselt võrreldakse neid kahte täiesti erinevat mõistet, muidu võetakse neid üldiselt sama asjana. Lõppude lõpuks ütleme me tõesti: "Kui palju te kaalute?" Kui tegelikult peame silmas ainult oma keha kvantitatiivseid omadusi, mõtlemata tegelikult muudele täiendavatele koostoimetele, mida sellised mitmetähenduslikud sõnamoodustused võivad tähendada. Seetõttu, et definitsioonides mitte segadusse sattuda, on kõige parem mõista, miks mass ei saa olla kaal.

Väga ootamatud kilod

Need numbrid, mis ilmuvad skaalal näiteks pärast seda, kui olete sinna maasikakoti pannud või proovite vaala ära mahutada, ei aita mitte ainult määrata, kui palju raha peate maitsvate marjade eest maksma, või teada saada, kas vaal on tõesti sama suur nagu öeldakse , vaid paljastavad ka palju muid funktsioone.

Kui öelda teaduskeeles, siis mass on füüsikaline suurus, mis on keha gravitatsiooni, energia ja inertsi mõõt, millel on klassikalise mehaanika seisukohalt loomulikult teatud omadused:

1. Mass (m) on muutumatu: see ei sõltu võrdlussüsteemi (RS) valikust, st rongi või lennuki reisija ei kaota liikumisel kaalu ega parane. sõidukit. Selline CO relatiivsus on omane näiteks kiiruse definitsioonile, kuid mitte massile, mis nii järsult ei muutu.
2. Mass ei sõltu keha kiirusest. Samal ajal määrab inerts - kiiruse muutmiseks teatud aja kulutamise omadus - täpselt massi järgi. Näiteks elevandil on väga raske kohe kiirendada. Ta astub enda jaoks stabiilseid ja mugavaid samme ning näitab lihtsalt kassi hiirele - ja alles siis nägid nad teda. Ta on vähem inertne kui elevant, ta muudab kiirust kiiremini.
3. Samuti on kahe keha vastasmõjul nende massid pöördvõrdelised kiirenduste suhtega, mis on ka inerts. Selline avastus aitas määrata planeetide, satelliitide ja muude kosmiliste kehade massi, kuna seda on peaaegu võimatu muul viisil teha.
4. Mass on aditiivne: kogu keha mass on võrdne kõigi selle osade massidega.
5. Massi jäävuse seadus on olemas ja on täidetud – see tähendab, et ükskõik mis protsessid igas hästi koordineeritud süsteemis ka ei toimuks, jääb kogumass alati samaks.

Samal ajal võib iga keha gravitatsiooniliselt suhelda teiste kehadega. Seda omadust nimetatakse gravitatsioonimassiks, mis sai oma peamise sõnastuse külgetõmbejõu uurimisel. Kahe keha gravitatsiooniline vastastikmõju on otseselt võrdeline nende masside korrutisega.

Einstein tõestas, et igal kehal, millel on mass, on ka oma energiavaru (E). Kui mass väheneb või suureneb, juhtub sama energiaga - E = ms² kus c on valguse kiirus.

Ja ikkagi kaal

Kaal (P) mõõdab midagi muud kui jõudu, millega keha Maa külgetõmbe tulemusena toele mõjub. Veelgi enam, kui see sama tugi on puhkeasendis või liigub ühtlaselt sirgjooneliselt, siis on kaal võrdne tõmbejõuga - P = mg, kus m on keha mass, g ≈ 9,81 on vaba langemise kiirendus .

Lihtsamalt öeldes mõõdab kaal seda, kui tugevalt me ​​seisame või istumiskoha pinnale surume.
Kui keha liigub kiirendusega, siis kaal määratakse seda arvesse võttes: P = m (g + a) - vertikaalselt ülespoole liikudes, P = m (g-a) - vertikaalselt allapoole.

Ülekaal (kaalutõus) on üsna huvitav nähtus, mis võib mõjutada inimese seisundit: lühiajaline nägemise halvenemine, hingamisraskused. Ületasakaal tekib astronautidel kosmoselaeva õhkutõusmisel ja maandumisel, pilootidel, kes teevad manöövreid (surnud silmuseid).

Kaalutus on keha seisund, kus kaal on null, mis tuleneb sellest, et tõmbejõud annab kehale ja selle toele ühesuguse kiirenduse. Nii et astronaudi jaoks "kaob" kaal tema orbiidil viibimise ajal. Selle tunnetamiseks võite lihtsalt hüpata. Siis pole jalge all mingit tuge.

Mis vahe on?

Seega ei saa mass olla kaal, sest:

1. Mass on kvantitatiivne suurus ja kaal on jõud.
2. Massi mõõdetakse kilogrammides (SI) ja kaalu mõõdetakse njuutonites.
3. Massil pole suunda, kuid kaalul, nagu igal rakendatud jõul, on.
4. Mass on konstantne, samas kui kaal sõltub liikumisest.