Невесомость презентация, доклад

Маркировка массы нетто и брутто

Маркировка массы нетто

Масса нетто на упаковке чая

Масса нетто на упаковке имеет маркировку:

На русском языке:
нетто: 200 г
масса нетто: 200 г

На языке республики, в которой реализуется товар и который является официальным —Таза салмағы: 400 гр

На английском языке — netto: 600 g

Без определения нетто — обозначается только масса и единицы измерения:195 г
195 g

Во всех этих случаях рядом может располагаться оценочный знак e

. А может и не располагаться.

Наряду с массой нетто может указываться объем нетто, если данная величина способна полностью характеризовать продукцию.

Маркировка массы брутто

Масса брутто не имеет отдельного обозначения и не указывается по умолчанию, как масса нетто. При ее обозначении используются термины брутто

и/илиbrutto .

Обычно вес брутто, если он указывается вообще, располагается на маркировке товара рядом с массой нетто.

Можно выделить единственное исключение, когда на упаковке указывается масса брутто, а точнее, объем — он обозначен как величина объема в единицах, помещенная в прямоугольник. Такое обозначение используется в парфюмерии при маркировке пены для бритья, аэрозольных дезодорантов, а также в производстве любых средств в газовых баллонах — антиперспирантов, технических и смазочных жидкостей, в которых объем полунетто маркируется как брутто.

Объем брутто в этом случае очень часто указывается вместе с объемом или массой нетто.

Объем нетто	Объем брутто	Указаны оба объема

Почему мы не притягиваемся к другим телам на улице

Теперь возникает новый вопрос. Если всё так замечательно, почему мы не притягиваемся, скажем, к людям на улице?

Секрет в том, что притягиваемся. Но расчетная величина этой силы настолько мала, что мы её не замечаем. Кроме того, есть ряд более мощных сил — притяжение каждого из нас к Земле, обладающей огромной массой и силы трения, которые мешают скользить

Ну и можно обратить внимание на порядок гравитационной постоянной. Он тоже, мягок говоря, невелик

-11 степень таки.

Есть и маленький сюрприз. Считать наше притяжение друг к другу, например, к своей любимой девушке, подобным образом не совсем корректно. Ведь в формулировке закона речь идёт про материальные точки. Мы явно НЕ материальные точки. Пренебречь нашими характеристиками нельзя. Это можно было бы сделать, будь мы шарами. Шары симметричные и имеют центр масс в своем геометрическом центре. Тогда мы берем центр каждого шара и от него всё и рассчитываем.

Это значит, что тут будет работать какой-то иной закон тяготения? Вовсе нет! Закон всемирного тяготения один.

Особенности веса тела

Из приведенного определения можно выделить важные особенности веса тела, отличающего его от близких понятий.

Во-первых, вес — это сила. Этим он отличается от понятия «масса». Масса — это мера инертности тела, и она не зависит от того, есть ли у тела опора. Вес — это мера взаимодействия тел, без взаимодействия ее не будет.
Во-вторых, сила тяжести приложена к самому телу, а вес — к опоре.
В-третьих, сила тяжести зависит только от массы тела и от ускорения свободного падения. Вес же зависит от всех сил, приложенных к телу, в том числе от архимедовой силы (если тело находится в воздухе или в воде) и от силы инерции (если тело движется с ускорением).
В-четвертых, поскольку вес — это сила, с которой тело действует на опору, то без опоры не может быть веса.

Фактически, вес — это частный случай силы упругости.

Рис. 2. Сила упругости.

Физика невесомости[править]

Силу тяжести, с которой тела притягиваются к Земле, надо отличать от веса тела, что широко используется в повседневной жизни, хоть и вес тел взаимосвязан с силой тяжести. В системе движения ньютоновская механика выражает силу тяжести:

Где, — сила тяжести Ньютона, — вертикальный вектор ускорения в системе движения, — гравитационное ускорение, — масса объекта на который действует тяготение.

Будет происходить увеличение силы тяжести — перегрузка. А, при:

Будет происходить уменьшение силы тяжести. Если:

Будет происходить уменьшение силы тяжести до нулевого значения, иначе говоря — невесомость. А, если:

Будет происходить отрицательное выражение силы тяжести, обще говоря — отрицательная перегрузка.

Вес тела. Невесомость

В повседневной жизни мы очень часто используем слово «вес». Мы говорим: вес продуктов, вес нашего тела. При этом зачастую под словом «вес» подразумевается масса тела. В физике используют термины «вес», «масса» и «сила тяжести», и все они обозначают совершенно разные понятия.

ВЕС ТЕЛА

Рассмотрим тело, подвешенное к динамометру. На само тело действуют сила тяжести и сила упругости пружины. Именно поэтому тело находится в равновесии. Но и растянутая пружина также находится в равновесии, хотя сила упругости, возникающая в ней, стремится вернуть её в первоначальное состояние. То есть не только пружина действует на тело, но и тело действует на пружину с некоторой силой.

Силу, с которой тело, находящееся под действием силы тяжести, действует на опору или подвес, называют весом тела. Таким образом, на крючок динамометра действуют две силы: сила упругости пружины и вес тела.

Вес тела, как и любая сила, — векторная величина. Вес тела обозначают буквой Р. Сила упругости и вес тела имеют противоположные направления: сила упругости направлена вверх, а вес тела вниз. При этом модули этих сил равны: Р = F_упр.

Именно поэтому говорят, что динамометром можно измерять не только силу упругости, но и вес тела. Динамометр также называют пружинными весами.

ВЕС ТЕЛА И СИЛА ТЯЖЕСТИ

Вес возникает в результате притяжения Земли и зависит от состояния движения тела.

Если тело и опора находятся в покое или движутся равномерно и прямолинейно, то вес тела по своему числовому значению равен силе тяжести, действующей на тело: Р = F_тяж или Р = mg.

При этом важно помнить, что сила тяжести и вес тела не одно и то же, они имеют различную физическую природу: сила тяжести возникает вследствие взаимодействия тела и Земли, а вес — в результате взаимодействия тела и опоры. Именно поэтому сила тяжести приложена к телу, а вес приложен к опоре или подвесу

ВЕС ТЕЛА И МАССА

Единицей веса тела, как и любой силы, является ньютон. Вес имеет числовое значение, направление и точку приложения.

Вес тела не следует путать с массой тела, которая измеряется в килограммах и является скалярной величиной, т. е. величиной, не имеющей направления и точки приложения. Так, ребёнок, имеющий массу 30 кг, имеет вес, равный 300 Н, если считать, что g = 10 Н/кг.

ЗАВИСИМОСТЬ ВЕСА ОТ УСЛОВИЙ, В КОТОРЫХ НАХОДИТСЯ ТЕЛО

Вес тела равен по своему числовому значению силе тяжести, если тело находится на неподвижной опоре или опора движется равномерно и прямолинейно. Если же опора вместе с телом движется неравномерно по линии действия силы, т. е. вверх или вниз, то тело действует на опору сильнее или слабее, чем при равномерном движении. В этом случае вес тела может быть больше силы тяжести, меньше се или равным нулю.

Поднимаясь на скоростном лифте, в самом начале движения мы ощущаем, как нас слегка прижимает к полу. А при спуске нас как будто слегка приподнимает. Дело в том, что при движении лифта вверх вес тела увеличивается, а при движении вниз — уменьшается. Этот факт можно проверить, если подняться или опуститься в лифте стоя на весах.

НЕВЕСОМОСТЬ

Проведем следующий опыт. Подвесим за нитку пружину, а к ней прикрепим груз. В результате пружина растянется. Теперь перережем нить и понаблюдаем за процессом падения пружины вместе с грузом. В течение всего времени падения пружина будет оставаться нерастянутой. Получается, что при падении груз не действует на пружину и, следовательно, его вес в этот момент равен нулю.

Таким образом, свободно падающее тело не действует на свободно падающую вместе с нам пружину. В этом случае вес тела равен нулю.

Про такое тело говорят, что оно находится в состоянии невесомости. При этом сила тяжести по-прежнему действует на тело и заставляет его падать.

Подобные явления наблюдаются и на спутнике, обращающемся вокруг Земли.

Сам спутник и все находящиеся в нем тела, включая космонавта, обращаясь вокруг Земли, как бы непрерывно свободно падают на Землю. Вследствие этот, все находящиеся на спутнике тела не действуют на опоры, а подвешенные к пружине не растягивают её. Все предметы находятся в состоянии невесомости. Однако при разгоне космического корабля, когда он выходит на орбиту, или при торможении во время посадки вес космонавта оказывается больше силы тяжести и он испытывает сильные перегрузки.

Вы смотрели Конспект по физике для 7 класса «Вес тела. Невесомость»: Что такое вес тела. Чем отличается вес тела от силы тяжести. Чем отличается вес тела от массы. Что такое невесомость.

Вернуться к Списку конспектов по физике (В оглавление).

Задачи на вес и невесомость с решениями

Задача №1. Задача на расчет веса тела, движущегося с ускорением

Условие

Груз массой 20 кг лежит на полу лифта, который движется вверх с ускорением а=4 м/с^2. Найти вес тела.

Решение

По второму закону Ньютона (в векторной форме и в проекции на ось y):

По третьему закону Ньютона:

Ответ: 280 Ньютонов

Задача №2. Задача на вычисление веса тела в жидкости

Условие

Шар радиусом 10 сантиметров имеет массу 20 килограмм. Сколько она будет весить в воде?

Решение

Вес шара в воздухе:

На тело, погруженное в жидкость, действует сила Архимеда:

Ответ: P=158 Н.

Условие

Тело весит 400 Ньютонов. Какова его масса?

Решение

Ответ: 60 кг.

Задача №4. Вычисление веса жидкости

Условие

Какой вес имеет вода, полностью заполнившая литровую бутылку?

Решение

Зная объем воды и взяв из справочника ее плотность, вычислим массу воды:

Ответ: Р=10 Н.

Задача №5. Нахождение веса при свободном падении. Невесомость на Земле

Условие

Лифт с человеком срывается в шахте и свободно падает вниз, пока не сработает система безопасности. Чему в момент падения равен вес человека.

Решение

Лифт и человек движутся с ускорением a=g. Согласно второму и третьему законам Ньютона, вес человека в этом случае будет вычисляться по формуле:

Другими словами, человек никак не действует на опору, так она падает одновременно с ним. Типичный пример, когда вес равен нулю.

Ответ: P=0 Н.

Кстати! Для наших читателей действует скидка 10% на любой вид работы.

Вопросы на тему «вес и невесомость»

Вопрос 1. В каком случае вес тела равен силе тяжести, действующей на него?

Ответ. Вес равен силе тяжести, если тело покоится или движется равномерно и прямолинейно (с нулевым ускорением).

Вопрос 2. В каких еще случаях можно испытывать состояние невесомости?

Ответ. Состояние невесомости также достигается при свободном падении.

Вопрос 3. Вредно ли длительное воздействие невесомости на здоровье?

Ответ. Длительное пребывание в невесомости влечет адаптивные изменения в сердечно-сосудистой и опорно-двигательной системах. Поэтому, по прибытии на Землю, космонавтам необходима реабилитация.

Вопрос 4. Где вес 100-киллограммового тела будет больше: на Земле, на Марсе или на Сатурне?

Ответ. Вес тела будет больше на Сатурне, так как там сильнее гравитационное взаимодействие.

Вопрос 5. От чего зависит вес тела?

Ответ. Вес зависит от ускорения, с которым движется тело, а также от физической среды, в которой тело находится. Например, в воде вес будет меньше, так как на тело действует выталкивающая сила Архимеда, которая частично компенсирует силу тяжести.

Все мы слышали слово «перегрузка». Перегрузка – противоположность невесомости. Это значит, что вес тела увеличивается из-за ускоренного движения опоры или подвеса.

Как использовать закон всемирного тяготения

Мы уже поняли, что закон всемирного тяготения всеобъемлющий. Но обозначим пару значимых примеров, которые позволят ощутить всю глубину этой фразы:

Ускорение свободного падения, которое мы используем при решении большинства задач физики высчитывается из закона всемирного тяготения. Из него же следует, что для разных планет с разной массой это разные цифры.
Закон всемирного тяготения позволяет объяснить, почему притяжение на луне имеет меньшие значения, чем на земле. Луна весит меньше вот вам и ответ, подставим в формулу в начале статьи и поймем.
Закон всемирного тяготения способен объяснить, почему атомы и молекулы притягиваются друг к другу, что в итоге приводит к образованию связей

Это важно для материаловедов. Ну а не слипаются частицы, потому что встречаются уже с силой отталкивания между электронами

Кстати, не путайте гравитационное взаимодействие и внутриатомное взаимодействие. Последнее в много раз превышает гравитацию.

Что такое вес тела?

Прежде чем приводить формулу веса в физике, рассмотрим определение самой величины. Весом называют силу, с которой тело воздействует на опору либо растягивает подвес, к которому оно прикреплено. В этом принципиальное отличие веса тела от массы. Последняя является физической характеристикой инерционных свойств объектов. Масса — это неотъемлемое свойство тел, вес же — это величина переменная, поскольку она зависит от характеристик гравитационного поля, в котором находится рассматриваемое тело.

Примером действия веса является ситуация, когда мы становимся на весы. Хотя последние откалиброваны таким образом, что они показывают массу в килограммах, в действительности же измеряется именно вес, с которым наше тело давит на весы.

Другой пример — это взвешивание предметов с помощью ручных пружинных весов, которые называют кантером. Подвешенный к прибору предмет растягивает пружину до тех пор, пока сила ее упругости не уравновесит вес тела. Эти весы, как и предыдущие, откалиброваны на шкалу массы.

Как изменяется вес тела лифте

Давайте выясним, какой вес имеет тело, находящееся в покоящемся лифте, или в лифте, который будет двигаться вверх или вниз с ускорением, или без него.

Если скорость лифта не изменяется

Сначала рассмотрим покоящийся лифт (рис. 1а), либо движущийся вверх (рис. 1б), или вниз (рис. 1в) с неизменной скоростью.

Примечание: «неизменной», также, значит «постоянной», или «одной и той же».

Рис. 1. Тело опирается на пол в покоящемся – а) лифте, движущемся с одной и той же скоростью верх – б), или вниз – в)

По первому закону Ньютона, когда действие других тел скомпенсировано, тело, не меняющее свою скорость, находится в инерциальной системе отсчета.

Как видно из рисунка, взаимодействуют два объекта: тело и опора. Тело давит своим весом на опору, а опора отвечает телу (рис. 1) силой своей реакции.

Будем записывать для рассмотренных случаев рисунка 1 векторные силовые уравнения:

А в этой статье подробно и с объяснениями написано о том, как составлять силовые уравнения (ссылка).

Прибавив к обеим частям уравнения величину $ m \cdot \vec{g} $, получим

По третьему закону Ньютона, вес тела и реакция опоры направлены противоположно и равны по модулю. Поэтому, найдя силу реакции опоры, мы автоматически находим вес тела.

Воспользуемся тем, что $ \left|\vec{N} \right|= \left|\vec{P} \right|$, получим

То есть, вес тела в покоящемся лифте, или движущемся вверх или вниз с неизменной скоростью, будет равен $ mg $. Если вектор скорости лифта не изменяется ни по направлению, ни по модулю, лифт можно считать инерциальной системой отсчета.

Если скорость лифта изменяется

Теперь выясним, каким весом будет обладать тело в лифте, движущемся с ускорением (рис. 2).

Примечание: Лифт, движущийся с ускорением, не является инерциальной системой отсчета. Читайте подробнее о инерциальных системах.

Рис. 2. Тело опирается на пол в движущемся с ускорением лифте, а) — вверх, б) — вниз

Запишем силовые уравнения. Для рисунка 2а, уравнение выглядит так:

А для рисунка 2б, так:

Прибавим теперь к обеим частям уравнений величину $ m \cdot g $, получим:

$ \large N = m \cdot a + m \cdot g $ – для случая рис. 2а;

$ \large N = — m \cdot a + m \cdot g $ – для рис. 2б;

Вынесем массу за скобки

$ \large N = m \cdot \left( a + g \right) $ – для рис. 2а;

$ \large N = m \cdot \left( -a + g \right) $ – для рис. 2б;

Учтем, что $ \left|\vec{N} \right|= \left|\vec{P} \right|$, окончательно запишем

Для рисунка 2а — движение лифта вверх с ускорением:

Вес тела в движущемся с ускорением вверх лифте, будет равен $ m \cdot \left( g + a \right) $, то есть, превышает величину $ m \cdot g $.

Когда лифт движется вниз с ускорением (рис. 2б), вес тела, наоборот — уменьшается:

Напомним, что вес в покоящемся, или движущемся вверх или вниз с неизменной скоростью лифте, в точности равен $ m \cdot g $.

Вес тела в движущемся вниз с ускорением лифте, равен $ m \cdot \left( g — a \right) $, это меньше величины $ m \cdot g $.

А если при движении вниз ускорение лифта $ \vec{a} $ сравняется с ускорением $ \vec{g} $, то груз перестанет давить на опору и наступит состояние невесомости, вес тела будет равен нулю.

Значит, одна и та же масса может обладать разным весом, мало того, в некоторых случаях вес вообще может отсутствовать. Масса есть всегда, а вес может отсутствовать!

Масса

Масса обозначается символом $m $, является скалярной величиной и в СИ измеряется в килограммах. Иногда массу в условии некоторых задач задают в граммах или, например, в тоннах. Чтобы перевести массу в килограммы, используют такие формулы:

$ \large \text{(тонны)} $ – подставьте количество тонн вместо этой скобки;
$ \large \text{(центнеры)} $ – вместо этой скобки подставьте количество сотен килограммов;
$ \large \text{(граммы)} $ – подставьте количество граммов вместо этой скобки;
$ \large \text{(миллиграммы)} $ – вместо этой скобки подставьте количество миллиграммов;

От массы зависят инерционные и гравитационные свойства физических тел.

Масса в природе проявляет себя двумя способами. Поэтому, выделяют:

массу инертную и
массу гравитационную.

Инертная масса

Масса инертная влияет на способность тела двигаться по инерции. Такая масса используется в формуле второго закона Ньютона.

Пусть два тела находятся в инерциальной системе отсчета. Если какая-либо сила одинаково ускоряет эти тела, то они обладают одинаковой инертной массой. Здесь «одинаково ускоряет» следует понимать, как «сообщает одинаковые ускорения».

Гравитационная масса

Гравитационная масса определяет силу, с которой тело притягивается к другим телам. Эта масса используется в формуле закона всемирного тяготения.

Различные эксперименты показали, что инертная и гравитационная массы равны с высокой степенью точности. Поэтому, при изучении школьной физики можно просто говорить «масса», не уточняя, о какой именно массе идет речь.

Так же, масса входит в формулы для расчета импульса и механической энергии.

Массой обладают все макроскопические тела, а, так же, такие элементарные частицы, как протоны, нейтроны, электроны и т. д. Однако, существуют и частицы, у которых нет массы покоя, например – фотоны.

Примечание: Фотон – элементарная частица, переносчик электромагнитного взаимодействия, движется со скоростью света, часто проявляет волновые свойства. Подробнее о фотонах вы узнаете в основах квантовой физики.

Масса

С понятием веса мы уже знакомы. Поговорим о массе:

Изначально под массой понимали количество вещества, заключённое в теле.
Затем была установлена её связь с инертностью. Чем больше масса, тем более инертно тело.
Она определяет и гравитационные особенности тела. Более массивные тела обладают большей силой тяготения.
Масса данного тела будет одинаковой как на Земле, так и на Луне или на любой другой планете. Она не зависит и от географической широты.
Для её обозначения используют букву m, измеряют в кг.

Вес же, как любая сила, измеряется в ньютонах (Н). Существует формула, связывающая массу и вес тела:

P = mg,

здесь g — ускорение свободного падения.

Сравнение явлений и процессов

Земля	Космос
1.Измерение масс
А. Рычажные весы	Использовать нельзя
Б. Пружинные весы	Использовать нельзя
В. Электронные весы	Использовать нельзя
2.Можно ли натянуть верёвку горизонтально?
Верёвка всегда провисает из-за силы тяжести.	Верёвка всегда свободна
3. Закон Паскаля. Давление, производимое на жидкость или газ, передается в любую точку без изменений во всех направлениях.
На Земле все капли немного сплющены из-за гравитационной силы.	Выполняется хорошо на коротких промежутках времени, либо в подвижном состоянии.
4.Воздушный шарик
летит вверх	Не полетит
5. Звуковые явления
	В открытом космосе звуки музыки не будут слышны т.к. для распространения звука нужна среда (твёрдая, жидкая, газообразная).
6.Горение свечи
	Пламя свечи будет круглым т.к. нет конвекционных потоков
7. Использование часов
А. Солнечные часы	Да, работают, если известны скорость и направление космической станции. На других планетах тоже работают
Б. Песочные часы	Использовать нельзя
В. Механические часы маятниковые	Использовать нельзя. Можно использовать часы с заводом, с батарейкой
Г. Электронные часы	Можно использовать
8. Можно ли набить шишку
Можно	Можно
9. Термометр работает	работает
Тело съезжает по горке из-за силы тяжести	Предмет останется на месте. Если толкнуть, то можно будет прокатиться до бесконечности, даже если горка закончилась
10. Можно ли вскипятить чайник?
Да	Т.к. нет конвекционных потоков, то нагреется только дно чайника и вода около него. Вывод: необходимо использовать микроволновку
12. Распростронение дыма
	Дым не может распространяться, т.к. нет конвекционных потоков, распределение не будет происходить из-за диффузии
Манометр работает	Работает
Растяжение пружины. Да, растягивается	Нет, не растягивается
Ручка шариковая пишет	Ручка не пишет. Пишет карандаш

Вес тела, невесомость

Итак, сила тяжести это результат взаимодействия тел с Землей. Но в повседневной жизни мы часто используем понятие веса тела. Выясним, что это за величина.

Для этого мысленно перенесемся в неподвижный лифт. Вес его пассажиров P будет равен силе тяжести (P = F_тяж). В поднимающемся с ускорением лифте, сила тяжести неизменна, а вот вес начнет увеличиваться. Это ощущается как увеличение давления со стороны опоры — пола. Лифт опускается, постепенно замедляя скорость. Давление опоры станет меньше, т.е. при неизменной силе тяжести вес уменьшается.

… Следы, оставленные человеком, животными или транспортом на влажном песке или снегу, как раз и подтверждают действие этих тел на опору.

Вес тела это та сила, с которой неподвижные тела действуют на опору или растягивают подвес.

Нужно помнить, что сила тяжести приложена к центру предмета, а вес — к опоре или подвесу.

Что произойдет с весом тела, если опора или подвес исчезнет? Тело начнет свободное падение. А поскольку исчезло сопротивление его дальнейшему движению, вес тела станет равным нулю. Для тел, находящихся в свободном падении, наступает состояние невесомости.

Невесом летящий парашютист до раскрытия парашюта, посетители аттракциона «американские горки» после прохождения наивысшей точки, и, вообще, каждый прыжок вверх это несколько секунд невесомости перед приземлением.

Но почему испытывают невесомость космонавты на орбите после выключения двигателей на космическом корабле? Взаимодействуя с Землей, эти космические объекты стремятся к свободному падению, но их горизонтальная скорость столь велика (около 8 км/c), что упасть они не могут и летят по своей орбите, описывая виток за витком вокруг Земли.

Способы измерения

Фактически вес можно измерить как силу реакции опоры на массу, появляющуюся в точке приложения. Величина возникновения этой силы по значению равна искомому P. Определить её можно с помощью пружинных весов. Поскольку сила тяжести, вызывающая фиксируемое отклонение на шкале, может варьироваться в разных местах, значения также будут отличаться. Для стандартизации измерительные приборы такого типа всегда калибруются на 9,80665 м/с2 в заводских условиях, а затем повторно в том месте, где будут использоваться.

Для измерения массы применяют рычажный механизм. Поскольку любые изменения в гравитации будут одинаково воздействовать на известные и неизвестные массы, балансный способ позволяет иметь в результате одинаковые значения в любом месте Земли. Весовые коэффициенты в этом случае калибруются и маркируются в единицах массы, поэтому балансировочный рычаг позволяет найти массу, сравнивая воздействие притяжения на искомый объект с воздействием на эталон.

При отсутствии гравитационного поля вдали от крупных астрономических тел, баланс рычага работать не будет, но, например, на Луне он покажет те же значения, что и на Земле. Некоторые подобные инструменты могут быть размечены в единицах веса, но, поскольку они калибруются на заводе-изготовителе для стандартной гравитации, то будут показывать P для условий, под которые они настроены.

Это значит, что рычажные весы не предназначены для измерения локальной силы тяжести, воздействующей на объект. Точный вес можно определить расчётным путём, умножив массу на значение локальной гравитации из соответствующих таблиц.

Природа силы всемирного тяготения

Если важная роль гравитации в работе Вселенной понятна и неоспорима, то дать чёткий ответ на вопрос, откуда эта сила появляется, гораздо сложнее. В первой половине XX века Альберт Эйнштейн предложил специальную и общую теории относительности, в которых раскрыл своё видение природы всемирного тяготения. Согласно учёному, пространство и время представляют собой пространственно-временной континуум – четырёхмерное пространство, одно из измерений которого – время. Но так как люди воспринимают окружающее их пространство и течение времени в отдельности друг от друга, то они видят лишь проекцию континуума. Эйнштейн предположил, что гравитация возникает вследствие того, что тела, обладающие массой, вызывают деформацию пространства при проецировании на него четырёхмерного континуума. Более понятной идея учёного будет выглядеть, если проиллюстрировать её с помощью двух шаров разной массы и обычного листа бумаги. Допустим, что лист держат за края в горизонтальном положении, а в его центр помещают один из шаров, более тяжёлый. Естественно, бумага прогнётся. Покатив по прямой линии лёгкий шарик, наблюдатель обнаружит, что его траектория является дугообразной, стремящейся к первому, более тяжёлому шару. Причём, с позиции шара меньшей массы, его движение продолжает быть прямолинейным. В этой иллюстрации и заключено упрощённое видение возникновения гравитации как явления.

Вес как частный случай силы упругости

Когда мы ставим тело на опору — оно деформирует ее. Когда мы подвешиваем тело — оно деформирует подвес. Не всегда эта деформация видна как в наших предыдущих опытах.

Когда вы кладёте учебник на парту, что происходит? Учебник (тело) деформирует парту (опору). Но такая деформация не видна невооруженным глазом. Тем не менее, она существует. Если бы деформация не происходила, то не возникала бы сила упругости. Тогда ничего бы не препятствовало движению вашего учебника к самому центру Земли.

Так, парта в свою очередь деформирует учебник, что тоже незаметно.

Давайте рассмотрим опыт, где деформация тела будет заметна. Взгляните на рисунок 5.

Рисунок 5. Демонстрация деформации тела под действием подвеса и опоры.

У нас есть штатив и резиновый шнур длиной $l_0$ (рисунок 5, а). На шнур мы подвешиваем небольшой мешок с песком (рисунок 5, б).

Шнур растягивается и останавливается, когда сила тяжести становится равна возникшей в шнуре силе упругости. Длина шнура изменилась и стала равна $l$.

У нас провзаимодействовали два тела: шнур и мешок. Оба тела деформировались.

Теперь мы отрежем прикрепленный шнур (рисунок 5, в). Во время падения на мешок с песком действует только сила тяжести, он восстанавливает свою форму. Шнурок также восстанавливает свою форму.

Когда же мешок падает на рабочую поверхность (рисунок 5, г), то он снова деформируется. Теперь взаимодействует опора и тело.

В данном случае не видно, как деформируется опора, но, если бы мы подставили доску на брусьях, она бы прогнулась. Так мы наглядно показали, что при взаимодействии происходит деформация обоих тел.

Под действием опоры или подвеса происходит деформация тела. Опора сжимает нижнюю часть тела, а подвес растягивает его верхнюю часть.

Именно эта деформация тела вызывает появление в теле силы упругости. В данном случае сила упругости и будет весом тела.

Момент силы тяжести

У каждого тела есть центр тяжести. Если за него мысленно подвесить тело, оно сохранит первоначальное положение. Например, центр тяжести шара, находится в его геометрическом центре. Чем ниже положение центра тяжести, тем устойчивее положение тела. Поэтому лыжник, мчащийся с горы, слегка приседает. Тем самым он смещает свой центр тяжести книзу, увеличивая этим свою устойчивость.

«Знакома» с законами физики и всем известная игрушка— неваляшка. Её центр тяжести находится внизу, поскольку там закреплен грузик. И даже незначительное отклонение этой игрушки в сторону приподнимает центр тяжести. Сила тяжести создает вращающий момент, восстанавливающий вертикальное положение тела.

Момент силы тяжести – это произведение силы тяжести на плечо этой силы:

M= F_тяжL=mgL,

где
M — момент силы тяжести;
L — плечо этой силы, т е. перпендикуляр между линией приложения силы и центром вращения.
Единицей измерения вращающего момента является 1Нм.

Размещая грузы в автомобилях или на морских судах, всегда располагают их как можно ниже. Это обеспечивает устойчивость, предохраняет грузовой транспорт от опрокидывания.

Вес и невесомость: что есть что

Понятие веса широко используется в повседневной жизни

Но, решая задачи по физике, очень важно различать вес и массу

Обозначается латинской буквой P, как и любая механическая сила, измеряется в Ньютонах. Вес – векторная физическая величина.

Не путайте вес с массой а также с силой тяжести! Это важно при решении задач. Космонавты на орбите испытывают состояние невесомости

Но не следует путать невесомость с отсутствием гравитации

Космонавты на орбите испытывают состояние невесомости. Но не следует путать невесомость с отсутствием гравитации.

Примеры проявления невесомости:

автомобиль подскакивает на ухабе и отрывается колесами от дороги;
самолет проваливается в воздушную яму;
десантник свободно падает, прежде чем раскрыть парашют;
космонавт находится в космическом корабле, который движется по орбите с выключенным двигателем.