Что такое вес и масса


Чем отличается вес от массы

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!

разница с точки зрения науки — OneKu

Содержание статьи:

Современным юным физикам и не только часто приходится сталкиваться с различными понятиями. Нередко возникает вопрос, в чем разница между массой и весом. Действительно, многие их путают и неверно употребляют в предложениях, хотя они обозначают не совсем одно и то же. Эти слова в некотором смысле являются синонимами. Так в чем разница веса и массы тела?

Общие понятия

Следует начать с определений интересующих нас слов. С точки зрения науки, вес – сила, с которой тело действует на опору, если она в горизонтальном положении, или подвес, если положение вертикальное. Масса же – физическая величина, измеряющая гравитационные и инертные свойства тел. Первая разница веса и массы в том, что вес измеряется в Ньютонах, а масса в килограммах, согласно международной системе единиц.

Вам будет интересно:Вопрошающий – это просьба или унижение?

В качестве примера, который поможет увидеть разницу двух понятий, можно привести даже человеческое тело. Если подпрыгнуть, то сразу же после отрыва от поверхности пола вес ваш будет стремительно уменьшаться вплоть до 0 (в самой верхней части траектории вы будете в невесомости, только этого не почувствуете). При этом масса ваша остается постоянной. Теперь вы знаете, как быстро сбросить вес.

Или же, например, вес космонавта на Земле был один, на Луне он бы уменьшился почти в 6 раз, а на других планетах увеличился в десятки раз. Но все это время его масса бы ни на грамм не изменилась.

Еще разница веса и массы в том, что первое понятие зависит от движения (скорости), а второе – нет.

Математическое выражение

Существует даже формула зависимости этих двух понятий, с помощью которой вес можно найти через массу и наоборот:

P = mg,

где P – вес, m – масса тела, g – ускорение свободного падения.

Также существует закон сохранения массы, который гласит, что какие бы процессы ни происходили, какие бы силы к телам ни прикладывались, их масса всегда остается постоянной.

Более того, так как вес является силой, то он имеет направление. Масса же – величина количественная, и ни о каком направлении здесь речи быть не может.

Разница массы и веса

Существенное отличие между этими понятиями заключается в том, что масса объекта остается постоянной, а вот вес может изменяться в зависимости от условий, например, он может зависеть от высоты, с которой тело падает вниз.

Также в состоянии невесомости вес предметов может быть равен нулю, в то время как их масса вовсе не нулевая и даже у каждого своя.

Интересно, что из-за повседневного вращения Земли вокруг своей оси в некоторых местах наблюдается уменьшение широтного веса.

Наше время

Сейчас люди практически не видят разницу массы и веса. Типичным примером этого является любая покупка в магазине, когда покупатель спрашивает у продавца информацию о весе продукта. С точки зрения науки, правильно было бы поинтересоваться его массой. Тем не менее на упаковках производитель указывает все как нужно.

Мы можем увидеть там такие надписи, как «масса нетто» (то есть масса чистого продукта) и «масса брутто» (масса продукта вместе с упаковкой). В результате этого масса и вес стали практически синонимами в потребительской сфере, и большинство людей искренне удивляются, когда кто-то пытается им доказать, что есть разница в массе и весе.

В настоящее время нет особых требований в том, чтобы каждый человек умел различать данные понятия. Скорее, это больше необходимо тем, кто занимается научной деятельностью.

Источник

Сила тяжести, масса и вес тела, невесомость

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:

\[ \large \boxed{ \begin{matrix} m = \left( \text{тонны} \right) \cdot 10^{3} \left( \text{кг}\right) \\ m = \left( \text{центнеры} \right) \cdot 10^{2} \left( \text{кг}\right) \\ m = \left( \text{граммы} \right) \cdot 10^{-3} \left( \text{кг}\right) \\ m = \left( \text{миллиграммы} \right) \cdot 10^{-6} \left( \text{кг}\right) \\ \end{matrix}} \]

  • \( \large \text{(тонны)} \) – 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:

  1. массу инертную и
  2. 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.

Сила тяжести

Сила тяжести — это сила, с которой Земля притягивает к себе тело.

\(\large \vec{F_{\text{тяж}}} \left(H\right) \) — сила тяжести, она действует на тело со стороны планеты (или другого крупного небесного тела, например, астероида, или звезды).

\[\large \vec{F_{\text{тяж}}} = m \cdot \vec{g}\]

\(\large m \left(\text{кг}\right) \) — масса тела;

\(\large \vec{g} \left(\frac{\text{м}}{c^{2}}\right) \) — ускорение свободного падения, это не постоянная величина, она может меняться. Читайте подробнее о ускорении свободного падения .

Вес

Вес – это сила. Этой силой тело давит на опору, когда опирается на нее, или растягивает подвес, когда на нем висит.

Является векторной величиной и обозначается символом \(\vec{P} \).

\(\vec{P} \left(H\right) \) – вес тела, как любая сила в СИ измеряется в Ньютонах.

Вес отличается от массы. Вес, как и любая сила, измеряется в Ньютонах, а масса измеряется в килограммах.

Когда тело опирается о горизонтальную поверхность, его вес равен по модулю силе реакции опоры по третьему закону Ньютона. Поэтому, в задачах для нахождения веса удобно вычислять силу \(\large \vec{N}\). Как только мы найдем реакцию опоры \(\large \vec{N}\), мы найдем вес тела, давящего на эту опору.

Примечание: Векторы равны по модулю, когда обладают одинаковыми длинами. Так как длина вектора обозначается числом, то физики о равных по модулю векторах сил могут сказать: силы численно равны.

Чем вес отличается от силы тяжести

Вес — это сила, принадлежащая телу. А сила тяжести — это сила, действующая на тело со стороны планеты, или любого другого (крупного) тела.

Что такое невесомость

Подбросим мяч вверх и рассмотрим свободный полет мяча. Пока он в полете, он не давит на опору и не растягивает подвес. Проще говоря, мяч находится в невесомости – то есть, не имеет веса.

Масса есть всегда, а вес может отсутствовать! Как убедимся чуть позже, одна и та же масса может обладать различным весом.

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:

\[ \large N – m \cdot g = 0 \]

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

\[ \large N = m \cdot g \]

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

\[ \large \boxed{ P = m \cdot g }\]

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:

\[ \large N – m \cdot g = m \cdot a \]

А для рисунка 2б, так:

\[ \large N – m \cdot g = — m \cdot a \]

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:

\[ \large \boxed{ P = m \cdot \left( g + a \right) }\]

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:

\[ \large \boxed{ P = m \cdot \left( g — a \right) }\]

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!

Что такое перегрузка

Когда вес тела больше силы тяжести, говорят, что возникает перегрузка.

\[ \large \boxed{ P > m \cdot g }\]

Когда говорят о перегрузке, принято сравнивать ускорение движения вверх с ускорением свободного падения \(\large \vec{g}\).

Например, при движении ракеты с ускорением вверх, космонавт может испытывать перегрузки до 7g. Это значит, что его вес увеличивается в 7 раз.

Первый космонавт мира — Юрий Гагарин, упоминал о перегрузке: «…какая-то сила вдавливает меня в кресло все больше и больше. … трудно пошевелить рукой или ногой…».

Подобным образом мы испытываем перегрузки в самолете во время взлета — эти перегрузки вдавливают нас в кресло. Правда, эти перегрузки значительно меньше, чем перегрузки летчиков — спортсменов, или военных, летчиков — космонавтов. Представители этих профессий тренируют свое тело для того, чтобы перегрузки легче переносить.

Подведем итоги

\(P = m \cdot g \) — вес тела в покоящемся или движущемся вверх или вниз с постоянной скоростью лифте.

\( P = m \cdot \left( g + a \right) \) — вес, когда лифт движется с ускорением вверх;

\( P = m \cdot \left( g — a \right) \) — вес в движущемся вниз с ускорением;

Если ускорение лифта при его движении вниз \( a = g \), наступит невесомость, вес тела исчезнет \( P = 0 \).

Что такое масса, как ее вычислить, и чем она отличается от веса?

Понятие, с которым мы знакомы с самого раннего детства, - масса. И все же в курсе физики с ее изучением связаны некоторые трудности. Поэтому нужно четко определить, что такое масса. Как ее можно узнать? И почему она не равна весу?

Определение массы

Естественнонаучный смысл этой величины в том, что она определяет количество вещества, которое содержится в теле. Для ее обозначения принято использовать латинскую букву m. Единицей измерения в стандартной системе является килограмм. В задачах и повседневной жизни часто используются и внесистемные: грамм и тонна.

В школьном курсе физики ответ на вопрос: «Что такое масса?» дается при изучении явления инерции. Тогда она определяется, как способность тела сопротивляться изменению скорости своего движения. Поэтому массу еще называют инертной.

Что такое вес?

Во-первых, это сила, то есть вектор. Масса же является скалярной величиной. Вектор веса всегда приложен к опоре или подвесу и направлен в ту же сторону, что и сила тяжести, то есть вертикально вниз.

Формула для вычисления веса зависит от того, движется ли эта опора (подвес). В случае покоя системы используется такое выражение:

Р = m * g, где Р (в английских источниках используется буква W) — вес тела, g — ускорение свободного падения. Для земли g принято брать равным 9,8 м/с2.

Из нее может быть выведена формула массы: m = Р / g.

При движении вниз, то есть в направлении действия веса, его значение уменьшается. Поэтому формула принимает вид:

Р = m (g - а). Здесь «а» — это ускорение движения системы.

То есть при равенстве этих двух ускорений наблюдается состояние невесомости, когда вес тела равен нулю.

Когда тело начинает двигаться вверх, то говорят об увеличении веса. В этой ситуации возникает состояние перегрузки. Потому что вес тела увеличивается, а формула его будет выглядеть так:

Р = m (g + а).

Как масса связана с плотностью?

Очень просто. Чем больше плотность вещества, из которого состоит тело, тем большее значение будет иметь его масса. Ведь плотность определяется, как отношение двух величин. Первой из них является масса, объем — вторая. Чтобы обозначить эту величину выбрали греческую букву ρ. Единицей измерения оказывается отношение килограмма к кубическому метру.

Исходя из всего выше сказанного, формула массы принимает такой вид:

m = ρ * V, в которой буквой V обозначен объем тела.

Занимательные задачи

После разъяснения вопроса о том, что такое масса, можно приступить к решению задач. Те из них, которые имеют занимательное содержание, больше заинтересуют учащихся.

Задача № 1. Условие: Вини Пуху подарили два одинаковых литровых горшочка. В одном из них мед, в другом масло. Как узнать, в котором мед, не открывая их?

Решение. Плотность меда больше, чем у масла. Первая имеет значение 1430 кг/м3, а вторая — 920 кг/м3. Поэтому при одинаковом объеме горшочков тот, что с медом будет тяжелее.

Чтобы точнее ответить на вопрос задачи, потребуется рассчитать массу меда и масла в горшочках. Объем их известен — это 1 литр. Но в расчетах потребуется значение в кубических метрах. Поэтому сначала нужно выполнить перевод. В одном м3 содержится 1000 литров. Поэтому при подсчете результата потребуется брать значение объема, равным 0,001 м3.

Теперь может быть использована формула массы, в которой плотность умножается на объем. После простых вычислений получаются такие значения масс: 1,43 кг и 0,92 кг, для меда и масла соответственно.

Ответ: горшочек с медом тяжелее.

Задача № 2. Условие: Клоун без проблем поднимает гирю, на которой написано, что ее масса равна 500 килограммам. Какова реальная масса гири, если ее объем равен 5 литрам, а вещество, из которого она сделана, — пробка?

Решение. В таблице необходимо найти значение плотности пробки. Она равна 240 кг/м3. Теперь нужно перевести значение объема, получится 0,005 м3.

Зная эти величины не сложно воспользоваться уже известной формулой, чтобы сосчитать массу бутафорской гири. Она получается равной 1,2 кг. Теперь понятно, почему клоуну совсем не тяжело.

Ответ. Реальная масса гири равна 1,2 кг.

Задача № 3. Условие: Джинн сидел в лампе, объем которой неизвестен. Зато его плотность в этот момент была 40000 кг/м3. Когда его выпустили из бутылки, он стал иметь параметры обычного человеческого тела: объем 0,08 м3, плотность 1000 кг/м3. Каков объем лампы?

Решение. Сначала нужно узнать его массу в нормальном состоянии. Она будет равна 80 кг. Теперь можно перейти к нахождению объема лампы. Будем считать, что Джин занимает все пространство внутри нее. Тогда потребуется разделить массу на плотность, то есть 80 на 40000. Получится значение 0,002 м3. Что равно двум литрам.

Ответ. Объем лампы равен 2 л.

Задачи на вычисление массы

Продолжением разговора о том, что такое масса, должно быть решение заданий, связанных с жизнью. Здесь приведены две ситуации, которые наглядно продемонстрируют применение знаний на практике.

Задача № 4. Условие: В 1979 году произошла авария танкера, в результате которой в залив попала нефть. Ее пятно имело диаметр 640 м и толщину около 208 см. Какова масса разлившейся нефти?

Решение. Плотность нефти 800 кг/м3. 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 * r2 * h.

Причем r — это радиус, а h — высота цилиндра. Тогда объем получится равным 668794,88 м3. 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 см2?

Решение. Плотность меди равна 8900 кг/м3. 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 м3.

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

Ответ: масса меди равна 97900 т.

Еще одна задача, связанная с массой

Задача № 6. Условие: Самая большая свеча массой 89867 кг была диаметром 2,59 м. Какой была ее высота?

Решение. Плотность воска — 700 кг/м3. Высоту потребуется найти из формулы объема. То есть V нужно разделить на произведение π и квадрата радиуса.

А сам объем вычисляется по массе и плотности. Он оказывается равным 128,38 м3. Высота же составила 24,38 м.

Ответ: высота свечи равна 24,38 м.

Чем отличается вес от массы

        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: "Взмассте, 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.

Источник

Чем отличается вес от массы

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.

Выводы TheDifference.ru

  1. 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.
  2. Масса стандартно измеряется в килограммах, вес – в ньютонах.

Вес или Масса?

Q : Разве «вес» и «масса» не одно и то же?

A : Не совсем.

Объект имеет массу (скажем, 100 кг).

Это делает его достаточно тяжелым, чтобы показать вес «100 кг».

Но весы показывают только приблизительную массу над ними!

Гравитация вызывает Вес

Вес объекта - это сила тяжести, действующая на него.

Мы думаем, что вес везде одинаковый ... потому что все мы живем на поверхности планеты Земля!

Но на орбите это вообще не повлияет на весы.

Весы покажут 0 ...
... но масса все равно 100 кг !

Масса объекта не изменится на (если вы не удалите часть!), Но его вес может измениться на .

На Луне шкала ошибочно покажет 16.6
для массы 100 кг

Потому что сила тяжести на Луне
намного меньше, чем на Земле


Так почему люди говорят «вес», а не «масса»?

Люди часто используют «вес» для обозначения «массы» , и наоборот, потому что гравитация почти одинакова повсюду на Земле, и мы не замечаем разницы.

Но помните .. они не означают одно и то же,
и у них могут иметь разные измерения.

Вес - сила

Итак ... если вес и масса разные, почему они оба в килограммах?

Ну, вес действительно не должен быть в килограммах!

До сих пор я использовал «килограмм», потому что это то, что вы видите на весах, но технически неправильно говорить о весе в килограммах ...

... вес есть сила ...

... который измеряется в Ньютонах

Ньютона

Правильная единица измерения силы - Ньютон (= 1 кг · м / с 2 ), сокращенно Н .

На поверхности Земли сила тяжести составляет
1 килограмм массы прикладывает около 9,8 Ньютон силы

Итак, масса в 100 кг действительно весит около 980 Ньютонов на Земле.

Почему весы показывают килограммы?

Весы показывают килограммы, потому что это то, что люди понимают лучше всего ...

... но на самом деле это всего лишь оценка массы на выше них.

Весы действительно должны показывать ньютоны, но это может сбить с толку людей!

Вопрос: сколько Ньютонов должны показывать весы, когда вы стоите на них (подсказка: умножьте кг на 9,8)?

  • Итак, весы показывают оценку вашей массы , основанную на силе, которую ваше тело оказывает на нее.
  • И чтобы узнать, какое усилие ваше тело оказывает на весы, умножьте его на 9,8 (чтобы перевести килограммы в ньютоны).

Видимая масса

Но весы можно обмануть ... потому что они измеряют «нисходящую силу» и не знают, гравитация это или какая-то другая сила!

Просто подпрыгните (осторожно!) На весах дома, чтобы увидеть, как изменится ваш вес, при этом ваша масса останется прежней.

Итак, ваша масса такая же, и ваша масса такая же (потому что сила тяжести не изменилась), но ваш «кажущийся» вес изменится на .Подробнее см. Видимый вес

.

Заключение

  • Масса - это мера того, сколько материи что-то содержит
  • Вес - это мера силы тяжести
  • Кажущаяся масса - мера силы, направленной вниз
  • Сила измеряется в Ньютонах , а не в килограммах
  • Когда весы показывают «кг», это всего лишь оценка массы над ними

.

Mass vs Weight

Mass и Weight - два термина, которые часто неправильно используют и неправильно понимают в механике и механике жидкости.

Фундаментальная связь между массой и весом определяется вторым законом Ньютона. Второй закон Ньютона может быть выражен как

F = ma (1)

, где

F = сила (Н, фунт f )

м = масса (кг , снарядов )

a = ускорение (м / с 2 , фут / с 2 )

Масса

Масса - мера количества материала в объекте, которое напрямую связано с количеством и типом атомов, присутствующих в объекте.Масса не меняется с положением, движением или изменением формы тела, если только не добавляется или не удаляется материал.

  • объект с массой 1 кг на Земле имел бы ту же массу 1 кг на Луне

Масса - фундаментальное свойство объекта, числовая мера его инерции и фундаментальная мера количество вещества в объекте.

  • масса электрона 9,1095 10 -31 кг
  • масса протона 1.67265 10 -27 кг
  • масса нейтрона 1,67495 10 -27 кг

Вес

Вес - это сила тяжести , действующая на массу тела. Общее выражение Второго закона Ньютона (1) можно преобразовать, чтобы выразить вес как силу, заменив ускорение - a - на ускорение свободного падения - g - как

F g = ма г (2)

где

F г = сила тяжести - или вес (Н, фунт f )

м = масса (кг , снаряды (фунты м ))

a g = ускорение свободного падения на Земле (9.81 м / с 2 , 32,17405 фут / с 2 )

Пример - Вес тела на Земле относительно Луны

Ускорение свободного падения на Луне составляет примерно 1/6 ускорения свободного падения на земле. Вес тела массой 1 кг на земле можно рассчитать как

F г_ земля = (1 кг) (9,81 м / с 2 )

= 9.81 N

Вес того же тела на Луне можно рассчитать как

F g_ Луна = (1 кг) ( (9,81 м / с ) 2 ) / 6)

= 1,64 Н

Обработка массы и веса зависит от системы используемых единиц. Наиболее распространенные системы единиц:

  • Международная система - SI
  • Британская гравитационная система - BG
  • Английская инженерная система - EE

Один ньютон равен

  • ≈ вес одного на сто грамм - 101.972 гс (г F ) или 0,101972 кгс (кг F или килопонд - kp (pondus - это латинское значение веса))
  • ≈ на полпути между одной пятой и одной четвертой фунта - 0,224809 фунта или 3,59694 унция

Международная система - SI

В системе СИ единицей массы является кг , а поскольку вес - это сила, единицей веса является Ньютон ( Н ). Уравнение (2) для тела с массой 1 кг можно выразить как:

F г = (1 кг) (9.807 м / с 2 )

= 9,807 (Н)

, где

9,807 м / с 2 = стандартная сила тяжести вблизи земли в системе SI

В результате :

  • a 9,807 Н Сила, действующая на тело массой 1 кг , даст телу ускорение 9,807 м / с 2
  • тело массой 1 кг веса 9,807 N

Британская имперская гравитационная система - BG

Британская гравитационная система единиц (Imperial System) используется инженерами в англоязычном мире в том же отношении, что и система фут - фунт - секунда. система метр-килограмм-сила секунда (СИ) имеет значение метр-килограмм-секунда для системы метр-килограмм-секунда.Для инженеров, которые имеют дело с силами, а не с массами, удобно использовать систему, которая имеет в качестве базовых единиц длины , времени и силы вместо длины , времени и массы .

Три базовых единицы в британской системе мер: футов, секунд и фунтов силы .

В системе BG единицей массы является пробка , которая определяется вторым законом Ньютона (1) . Единица массы, снаряд , получается из фунт-силы, определяя ее как массу, которая будет ускоряться со скоростью 1 фут в секунду в секунду , когда на нее действует 1 фунт-сила :

1 фунт f = (1 снаряд) (1 фут / с 2 )

Другими словами, 1 фунт f (фунт-сила) , действующий на 1 снаряд массы даст массу ускорение 1 фут / с 2 .

Вес (сила) массы можно рассчитать по уравнению (2) в единицах BG как

F г (фунт f ) = м (снаряды) a г (фут / с 2 )

При стандартной гравитации - a г = 32,17405 фут / с 2 - вес (сила) 1 пуля Масса может быть рассчитана как

F г = (1 пробка) ( 32.17405 фут / с 2 )

= 32,17405 фунтов f

Английская инженерная система - EE

В английской инженерной системе единиц основными размерами являются сила, масса, длина, время и температура. Единицы силы и массы определяются независимо

  • базовая единица массы - фунт-масса (фунт м )
  • единицей силы является фунт (фунт ) в качестве альтернативы фунт-сила (фунт f ).

В системе EE 1 фунт f силы даст массу 1 фунт м стандартное ускорение 32,17405 фут / с 2 .

Поскольку система EE работает с этими единицами силы и массы, второй закон Ньютона можно изменить на

F = ma / g c (3)

, где

g c = константа пропорциональности

или преобразованная в вес (сила)

F г = ma г / г c (4)

Константа пропорциональности g c позволяет определить подходящие единицы для силы и массы.Мы можем преобразовать (4) в

1 фунт f = (1 фунт м ) (32,174 фут / с 2 ) / г c

или

г c = (1 фунт м ) (32,174 фут / с 2 ) / (1 фунт f )

Начиная с 1 фунт f дает массу 1 фунт м ускорение 32,17405 фут / с 2 и масса 1 снаряд ускорение 1 фут / с 2 , затем

1 снаряд = 32.17405 фунтов м

Пример - Вес по сравнению с массой

Масса автомобиля составляет 1644 кг . Вес можно рассчитать:

F г = (1644 кг) (9,807 м / с 2 )

= 16122,7 Н

= 16,1 кН

- между автомобилем и землей действует сила (масса) 16,1 кН .

  • 1 кг сила тяжести = 9.81 Н = 2,20462 фунта фунта

Конвертер веса

вес

(кг на )

(Н)

(фунт на )

кг Конвертер в фунты

Загрузите и распечатайте конвертер из кг в фунты!

.

Метрическая масса (вес)

Масса: сколько вещества находится в объекте.

Мы измеряем массу весом , но вес и масса - это не одно и то же.

Это наиболее распространенные измерения:

грамма самое маленькое, тонны самое большое.

Давайте потратим несколько минут и выясним, насколько тяжелы каждый из них.

грамм

Скрепка весит около 1 грамма.

Возьмите в руку одну небольшую скрепку. Это много весит? Нет! Грамм очень легкий. Вот почему вы часто видите вещи, измеряемые сотнями граммов.

Граммы часто записываются как g (для краткости), поэтому «300 г» означает «300 граммов».

Буханка хлеба весит около 700 г (для буханки хорошего размера)

Килограммы

Как только у нас будет 1000 граммов, у нас будет 1 килограмм .

1 килограмм = 1000 грамм

Словарь имеет массу около одного килограмма.

Этот золотой слиток также имеет массу 1 килограмм.

Килограммы отлично подходят для измерения вещей, которые могут поднять люди (иногда, конечно, нужны очень сильные люди!).

Килограммы часто записываются как кг (то есть «k» для «килограмма» и «g» для «грамма»), поэтому «10 кг» означает «10 килограммов».

Весы измеряют наш вес в килограммах.Взрослый человек весит около 70 кг. Сколько ты весишь?

Но когда дело доходит до вещей, которые очень тяжелые, нам нужно использовать тонну.

Тонна

Когда у нас будет 1000 килограммов, у нас будет 1 тонна.

1 тонна = 1000 килограммов

Тонны (также называемые метрическими тоннами) используются для измерения очень тяжелых предметов.

Такие вещи, как автомобили, грузовики и большие грузовые ящики, взвешиваются в тоннах.

Этот автомобиль весит около 2 тонн.

Тонны часто обозначают как t (для краткости), поэтому «5 т» означает «5 тонн».

Последние мысли об измерении веса:

1 килограмм = 1000 грамм

1 тонна = 1000 килограммов

Вес или масса?

Мы использовали слово «вес» только потому, что это , как обычно говорят .

Но мы действительно должны сказать «Масса» .См. Вес или Масса, чтобы узнать больше.

Другие примеры

Миллиграмм - это

  • одна тысячная грамма
  • о массе песчинки
  • о массе крупинки соли

В грамме это примерно:

  • четверть чайной ложки сахара
  • кубический сантиметр воды
  • скрепка
  • колпачок для ручки
  • канцелярская кнопка
  • щепотка соли
  • кусок резинки
  • вес любой банкноты США
  • одна пятая листа бумаги (бумага формата А4 80 г / м2 весит 4,7 дюйма).8 г)
  • 0,035274 унции с точностью до 6 знаков после запятой (нам нужно 28,349523 грамма на унцию)

В килограмме это примерно:

  • масса литровой бутылки с водой
  • очень близко к 10% более 2 фунтов (в пределах четверти процента)
  • очень близко к 2,205 фунта (с точностью до 3 знаков после запятой)
  • 7 яблок
  • полтора буханки хлеба
  • около 2 пачек говяжьего фарша

В тонне это примерно:

  • вес малолитражки

.

Масса против веса - Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Цепи на качелях удерживают весь вес ребенка. Если бы кто-то встал позади нее в нижней части качелей и попытался бы остановить ее, он бы действовал против ее инерции, которая исходит от массы, а не от веса.

В физических науках масса и масса различаются. Масса объекта - это мера количества вещества в объекте. Вес - это мера силы, действующей на объект, вызванной гравитационным полем.Другими словами, вес - это сила тяжести, действующая на объект. Это означает, что масса объекта останется неизменной, где бы он ни находился на поверхности земли, но если его переместить с экватора на Северный полюс, его вес вырастет на 0,5% из-за увеличения гравитационного поля Земли.

Масса измеряется в килограммах или фунтах. Объем воды объемом один литр имеет массу один килограмм. Вес измеряется в ньютонах, стандартной единице силы. Масса в один килограмм, помещенная на скамью, давит на нее с силой почти десять ньютонов.

Вес чего-либо - это величина, измеренная на поверхности Земли. К сожалению, общие термины, используемые для описания веса объекта, - это единицы массы, такие как килограммы или фунты. Почти на протяжении всей истории человечества вес измерялся на поверхности Земли. Здесь вес пропорционален массе. Объекты одинаковой массы имеют одинаковый вес. Объект, масса которого вдвое больше другого, также будет иметь в два раза больший вес. Как следствие, общепринято использовать два слова, масса и вес, как если бы они означают одно и то же, и использовать килограммы или фунты в качестве единиц массы и веса.Использование одних и тех же терминов для описания и измерения двух разных свойств привело к путанице между этими двумя свойствами, массой и весом. Масса и вес - это не одно и то же.

В общем, масса означает, насколько что-то «тяжелое». Однако масса на самом деле является инерционным свойством ; то есть тенденция объекта оставаться на постоянной скорости, если на него не действует внешняя сила. Согласно второму закону движения Ньютона, выраженному в формуле, объект с массой м , равной одному килограмму, будет ускоряться, a , со скоростью один метр в секунду в секунду (примерно одна десятая ускорения, вызванного земным движением). гравитация) под действием силы F в один ньютон.

Можно почувствовать разницу между весом и массой, подвесив предмет массой более десяти килограммов на веревке длиной два и более метров. Если человек одним пальцем толкает снизу предмет вверх, он почувствует его вес. Если они на мгновение нажмут на сторону подвешенного объекта одним пальцем, они почувствуют массу объекта. (Важно, чтобы они не толкали объект в сторону достаточно далеко, чтобы начать его поднимать.)

.

Simple English Wikipedia, бесплатная энциклопедия

Вес объекта (или вес некоторого количества вещества) является мерой силы силы, действующей на этот объект со стороны местного гравитационного поля. Вес не следует путать с родственным, но совершенно другим понятием массы. Для небольших объектов на Земле сила веса направлена ​​к центру планеты. Для более крупных объектов, таких как Луна, вращающаяся вокруг Земли, сила направлена ​​к центру масс объединенной системы.

В просторечии под весом чего-либо обычно понимается величина, измеренная на поверхности Земли или вблизи нее. К сожалению, общие термины, используемые для описания веса объекта, - это единицы массы, такие как килограммы или фунты. Почти на протяжении всей истории человечества вес измерялся на поверхности Земли. Здесь вес пропорционален массе. Объекты одинаковой массы имеют одинаковый вес. Объект, масса которого вдвое больше другого, также будет иметь в два раза больший вес.Как следствие, общепринято использовать два слова, масса и вес, как если бы они означают одно и то же, и использовать килограммы и фунты в качестве единиц массы и веса. Использование одних и тех же терминов для описания и измерения двух разных свойств привело к путанице между этими двумя свойствами, массой и весом. Масса и вес - это не одно и то же.

Единицей веса в Международной системе единиц является ньютон, который обозначается символом «N».

Другие единицы измерения использовались в прошлом, но от них отказались, например, дина (единица силы в старой системе CGS) или килограмм-сила, которая представляет собой силу, действующую на килограмм вещества на «стандартной» Земле: тело массой 1 кг имеет вес около 9.81 с.ш. на уровне моря.

Вес объекта или количества вещества обычно измеряется с помощью такого инструмента, как пружинные весы. Весы включают в себя пружину, которая создает силу, противодействующую силе тяжести на взвешиваемом объекте. Сила тяжести тянет вниз, пружина толкает или тянет вверх. Как правило, весы имеют индикатор, который показывает не вес (который является силой), а, скорее, массу объекта. Весенние весы сделаны с предположением, что они используются на поверхности Земли.Если бы на Луну перенесли весы с пружиной, это дало бы неверное значение.

Весы с весами - это устройство, которое сравнивает вес двух объектов в одном и том же гравитационном поле: оно определяет, тяжелее или легче один объект, чем другой.

Вес не является внутренним свойством материи, потому что локальное гравитационное поле, генерирующее силу, называемую весом, является переменным в пространстве и времени:

  • Поскольку притяжение Земли уменьшается пропорционально квадрату расстояния до ее центра, вес объекта на большой высоте немного меньше (например,g., на вершине горы), чем на уровне моря, или на экваторе, чем на полюсах (потому что Земля слегка выпирает).
  • Произвольный объект на Земле также притягивается всеми другими небесными телами, такими как, например, Луна. Следовательно, его вес будет меньше с Луной над головой, чем с Луной на другой стороне Земли.
  • Вес не определяется исключительно для Земли: астронавт весит на поверхности Луны в 6 раз меньше, чем на поверхности Земли.
  • Невесомость - это очевидное состояние, которое испытывают космонавты или спутники на орбите вокруг планеты. На самом деле их вес (гравитационное притяжение) - это сила, удерживающая их на орбите. Объекты на орбите движутся с очень высокой скоростью. Для спутников на орбите на высоте 300-500 километров над Землей эта скорость составляет около 27 000 км / ч. Без гравитационного притяжения Земли они полетели бы по прямой. Гравитационное притяжение заставляет их падать к планете. Сочетание высокой боковой скорости и постоянного притяжения к центру Земли изменяет их путь, так что они остаются на орбите.
.

Смотрите также