Mõnel juhul on gravitatsioon ja objekti kaal võrdsed. Seetõttu võib tekkida vale mulje, et nendel väärtustel pole vahet. Proovime selliseid oletusi ümber lükata ja mõtiskleme, kuidas gravitatsioon erineb kehakaalust.

Definitsioon

gravitatsiooni nimetatakse väärtuseks, mis peegeldab Maa atraktiivset mõju selle pinna lähedal asuvale objektile.

Gravitatsioon

Kehakaal käsitletakse jõuna, mis lähtub objektist selle toe või ülemise kinnituse (näiteks niidi või vedru) suhtes.

Võrdlus

Konkreetse näite abil on lihtsam aru saada, mis vahe on gravitatsioonil ja kehakaalul. Seega mõjub riiulil lebav raamat gravitatsioonijõule. Viimast kantakse otse kehale. Sellist gravitatsioonilise looduse nähtust iseloomustab objekti ja Maa vastastikmõju.

Samal ajal kogeb riiul raamatu raskust. Me räägime siin jõust, mis on suunatud toele. Meie näites on raamat ja riiul koostoimes, kuigi kaalu olemasolu põhjuseks on ka Maa külgetõmme. Kui tugi eemaldada, kukub objekt vabalt alla. Sel juhul kaob kaal ja alles jääb vaid gravitatsioonijõud, mis kehale pidevalt mõjub, kuid mida saab kompenseerida teiste jõududega, näiteks Archimedeuse poolt.

On oluline, et mõlemad suurused oleksid vektorsuurused. Kuid gravitatsioonijõud keha mis tahes paigutuses on suunatud allapoole. Kaalu puhul on aga võtmetähtsusega toe asend ruumis. Selline jõud on alati suunatud sellega risti. Uuritud suurused langevad vektoris kokku ainult tingimusel, et raskust mõjutav tugi on horisontaaltasapinnal.

Arvestades raskusjõu ja kehakaalu erinevust, tasub rõhutada, et teine ​​neist suurustest sõltub sellest, kas objekt liigub ja kas täheldatakse kiirendust. Ainult siis, kui keha on puhkeasendis või liigub ühtlaselt, ei erine kaal väärtuselt raskusjõust. Muudel tingimustel ei ole koguste vahel võrdsust. Näiteks kiirust koguva lifti kaal erineb sellest, mis see oli enne seadme saatmist ja langes kokku gravitatsioonijõuga.

Programmi viieteistkümnes seeria on pühendatud uutele füüsilistele suurustele - keha massile ja selle kaalule. Need mõisted on sageli segaduses ja mõõdetakse kaalu kilogrammides. Kuid see on ränk viga ja professor Daniel Edisonovitš Quark selgitab, miks see nii on. Kas oma kehakaalu on võimalik muuta või isegi täiesti kaalutuks muuta? Füüsika vastab jaatavalt. Kas soovite teada, kuidas seda teha? Seejärel vaadake Meelelahutusteaduste Akadeemia füüsika videotundi, mis on pühendatud keha massile ja kaalule.

Mass ja kehakaal

Mis vahe on massil ja kehakaalul? Tundub, et see on üks ja seesama. Aga miks saame siis kaalul seistes teatud toiminguid sooritades (käte tõstmine või kere kõverdamine) nende näitu muuta? Nende küsimuste selgitamiseks vajate füüsika videotundi. Jah, on vahe. Füüsika seisukohalt on vale küsida müüjalt, kui palju see või teine ​​toode kaalub. Ja õige on küsida, mis on selle mass! Kaal on vektorsuurus, jõud. Tal on alati suund. Püsiva kehakaaluga saab selle kaalu muuta. Näiteks pannes banaani kaalule ja vajutades sellele käega, saame kaalu juurde, samas kui banaani mass jääb samaks. Kere kaal on jõud, millega see keha, olles maapinna poole tõmbunud, surub toele või venitab vedrustust. Kui kehamassi mõõdetakse kilogrammides, siis kaalu, nagu iga jõudu, mõõdetakse njuutonites. Nüüd on selge, miks on vale väita, et keha kaal võrdub nii mõnegi kilogrammiga? Seega mõõdetakse kehakaalu alati njuutonites, samas kui kehakaalu saab mõõta grammides, kilogrammides jne. Erinevalt kehakaalust ei ole kehakaal konstantne väärtus. See võib suureneda või väheneda, samal ajal kui kehakaal jääb samaks. Kehamass on skalaarne suurus. Miks, kui kiigel tugevalt kiikuda, hakkab see "hinge minema"? Professor Quark usub, et see on kaaluta oleku tunne, mis sarnaneb kosmoses toimuvaga. Kuidas saab keha kaal kasvõi hetkeks nulliga võrdseks? Ja see selgub nii, sest keha ei suru kukkumise hetkel millelegi peale ega lükka midagi edasi, seega pole tal kaalu. Siin on veel üks näide, mis tõestab, et keha kaal võib muutuda sama massiga. Kõik kehad kaaluvad vees vähem kui maismaal. Muidu me ujuda ei saanud, vaid läksime otse põhja. 1 tonni kaaluv elevant kaalub maal rohkem kui vees. Üle 30 tonni kaaluvad vaalad suudavad vees hõljuda nagu linnud.

. (Mitme toe puhul mõistetakse raskuse all kõikidele tugedele mõjuvat kogujõudu, vedelate ja gaasiliste tugede puhul tehakse aga keha neisse sukeldamise korral sageli erand ehk siis jõud neile mõjuv keha arvatakse kaalust välja ja kaasatakse jõusse Archimedes). Rahvusvahelises mõõtühikute süsteemis (SI) on kaaluühikuks njuuton, mõnikord on CGS-i ühikuks düün.

Kaal P Inertsiaalses tugisüsteemis puhkeasendis oleva keha väärtus langeb kokku kehale mõjuva gravitatsioonijõuga ja on võrdeline vaba langemise massi ja kiirendusega antud punktis:

Kaalu väärtus (konstantse kehamassi juures) on võrdeline vaba langemise kiirendusega, mis sõltub kõrgusest maapinnast (või mõne teise planeedi pinnast, kui keha asub selle lähedal, mitte Maa pinnast), ja selle planeedi massist ja suurusest) ning Maa mittesfäärilisuse ja ka pöörlemise tõttu (vt allpool) mõõtmispunkti geograafilistest koordinaatidest. Teiseks vabalangemise kiirenemist ja vastavalt ka keha raskust mõjutavaks teguriks on maapinna ja aluspinnase struktuurilistest iseärasustest tulenevad gravitatsioonianomaaliad mõõtmispunkti läheduses.

Kui kere tugisüsteem (või vedrustus) liigub kiirendusega inertsiaalse tugiraami suhtes, ei lange kaal enam kokku raskusjõuga:

Samal ajal on kaalu ja massi mõistete range eristamine aktsepteeritud peamiselt füüsikas ning paljudes igapäevastes olukordades kasutatakse jätkuvalt sõna "kaal" ka tegelikult "massist" rääkides. Näiteks ütleme, et objekt "kaalab ühe kilogrammi" vaatamata sellele, et kilogramm on massiühik. Lisaks kasutatakse humanitaarteaduste tsüklis traditsiooniliselt mõistet "kaal" "massi" tähenduses - kombinatsioonis "inimese kehamass".

Märkmed

Vaata ka

Wikimedia sihtasutus. 2010 .

Vaadake, mis on "kaal" teistes sõnaraamatutes:

kaal- kaal, a ja y, pl. h. a, ov ... Vene keele õigekirjasõnaraamat

kaal- kaal/ … Morfeemilise õigekirja sõnastik

Olemas., m., kasuta. sageli Morfoloogia: (ei) mida? kaal ja kaal, mis? kaal, (vaata) mis? kaal mis? kaal, mis? kehakaalu kohta; pl. mida? kaal, (ei) mis? kaalud, miks? kaalud, (vaata) mida? kaal kui? mille kohta kaalud? kaalude kohta 1. Iga füüsilise ... ... Dmitrijevi sõnaraamat

Jah); m 1. Phys. Gravitatsioon. 2. Laienda. ja eriline Kogus, mass kellest, mis l, määratakse kaalumise teel. B. kaup, pagas. Kergekaaluline maadleja. Sada kilogrammi kaaluv konteiner. Tõsta, kaota kaalu. Võta kaalust alla, võta... entsüklopeediline sõnaraamat

KAAL, kaalud (y), pl. kaal (spetsiaalne), isane 1. Keha gravitatsioon maapinnale, keha surve mingile pinnale (füüsiline). 2. Arvuliselt väljendatuna keha raskusaste (määratud kaalude abil). Määrake kaal. Kott kaaluga 5 kg. Kui palju sees on... Ušakovi seletav sõnaraamat

Vaata autoriteeti, tähtsust, väärikust, väärtust kulda väärt, kaaluga ... Vene sünonüümide ja tähenduselt sarnaste väljendite sõnastik. all. toim. N. Abramova, M .: Vene sõnaraamatud, 1999. kaal mass; prestiiž, prestiiž, prestiiž, mõju, ... ... Sünonüümide sõnastik

KAAL, keha GRAVITATSIOONILISTE külgetõmbejõud. Keha kaal võrdub keha massi ja vabalangemise kiirenduse korrutisega. Mass jääb muutumatuks, kuid kaal sõltub objekti asukohast Maa pinnal. Pikkuse kasvades kaal väheneb... Teaduslik ja tehniline entsüklopeediline sõnastik

Tarnitava või tarnimiseks pakutava kauba kogus. Samuti eristatakse saatedokumentides märgitud saatekaalu ja kaalukontrolli aktis märgitud lastimata massi. Äriterminite sõnastik. Akademik.ru. 2001... Äriterminite sõnastik

kaal- KAAL, a, m. Raud. Kellegi või millegi tähtsus, väärikus. Olete nüüd boss, teil on nüüd tiine elevandi kaal. Sina mina oma kaaluga ei ole hing. Hoida kaalu, et käituda pompoosselt, liigse tähtsusega, rõhutatult väärikalt. Kõrgelt…… Vene Argo sõnaraamat

Täna tõstatame ühe pealtnäha ebaolulise, kuid tegelikult väga olulise teema. Nimelt analüüsime, mis vahe on massil ja kaalul. Koolilõpetaja teab, et kaal ja mass ei ole sama asi. Kuid ka kõige tituleeritum füüsik ei ütle müüjale: "Anna mulle tagasi" kilogramm õunu. Ta ütleb "kaalu", viidates õunatoote kogusele, mitte selle raskusastmele. Lahendame selle asjade seisu saladuse.

Füüsikaõpiku lehitsemine

Kaal on jõud, muutuja, mõõdetuna njuutonites, tähendab mõju lamava objekti toele või vedrustuse pinget. Mass on aine hulk kehas, arvutatuna kilogrammides, tonnides, naelades jne, on püsiv väärtus.

Statsionaarsete objektide puhul on nende parameetrite väärtused otseselt proportsionaalsed. Kaalumisel määratakse jõud, millega toode alusele vajutab, ning tulemustabel näitab selle massi. Müüjatele ja ostjatele väga mugav.

Kui on vahe

• Mida kaugemal Maa keskpunktist, seda väiksem on g ja seda kergem on keha.
• Inerts. Kui lennuk või rakett õhku tõuseb, kogeb piloot ülekoormust. Selle raskusjõule lisandus stardi inerts ja rõhk toele (toolile) kasvas. Vastupidi, kui lift liigub alla, muutub reisija kergemaks, avaldab põrandale vähem survet.
• Kukkuv objekt ei kaalu midagi, kuna K = g - g = 0. See on kaaluta olek, kuigi mass jääb samaks.
• Teiste planeetide tingimustes gravitatsioon muutub. Kuul g = 1,62 ja Marsil 3,86. Sama keha Kuul on 6 korda kergem, Marsil - 2,5 korda kergem kui Maal.

Miks tekib segadus

Inimene tajub maailma aistingute kaudu. Me ei saa tunda massi, küll aga tunneme kaalu. Tüdruk hoiab käes raamatut. Sel juhul on peopesa toeks. Raamat vajutab, käsi peab vastu. Lugeja tunneb pingutust raamatut käes hoida. Reaktsioon on ainus viis massi määramiseks, mis on meile looduse poolt antud. Siit ka mõistete asendamise põhjus, keelenormide ja füüsikaliste nähtuste lahknevus.

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 seisukohast 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 on tingitud 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 vahet sellel 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.