Вес

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Гравитационные аномалии земли (по данным NASA GRACE — Gravity Recovery And Climate Change.)

Вес — сила воздействия тела на опору (или подвес или другой вид крепления), препятствующую падению, возникающая в поле сил тяжести[1][2]. (В случае нескольких опор под весом понимается суммарная сила, действующая на все опоры; впрочем, для жидких и газообразных опор в случае погружения тела в них часто делается исключение, т. е. тогда силы воздействия тела на них исключают из веса и включают в силу Архимеда[1]).

Единица измерения веса в Международной системе единиц (СИ) — ньютон, иногда используется единица СГС — дина.

Вес P тела, покоящегося в инерциальной системе отсчёта \! \mathbf P, совпадает с силой тяжести, действующей на тело, и пропорционален массе \! m и ускорению свободного падения \! \mathbf g в данной точке:

\! \mathbf P = m \mathbf g

Значение веса (при неизменной массе тела) пропорционально ускорению свободного падения, которое зависит от высоты над земной поверхностью (или поверхностью другой планеты, если тело находится вблизи нее, а не Земли, и массы и размеров этой планеты), и, ввиду несферичности Земли, а также ввиду ее вращения (см. ниже), от географических координат точки измерения. Другим фактором, влияющим на ускорение свободного падения и, соответственно, вес тела, являются гравитационные аномалии, обусловленные особенностями строения земной поверхности и недр в окрестностях точки измерения.

При движении системы тело — опора (или подвес) относительно инерциальной системы отсчёта c ускорением \! \mathbf a вес перестаёт совпадать с силой тяжести:

\! \mathbf P = m ( \mathbf g - \mathbf a)

В результате суточного вращения Земли существует широтное уменьшение веса: на экваторе примерно на 0,3 % меньше, чем на полюсах.

Широтное уменьшение веса.

Вес можно измерять с помощью пружинных весов, которые могут служить и для косвенного измерения массы, если их соответствующим образом проградуировать; рычажные весы в такой градуировке не нуждаются, так как в этом случае сравниваются массы, на которые действует одинаковое ускорение свободного падения или сумма ускорений в неинерциальных системах отсчёта. При взвешивании с помощью технических пружинных весов вариациями ускорения свободного падения обычно пренебрегают, так как влияние этих вариаций обычно меньше практически необходимой точности взвешивания.

На вес тела в жидкой или газообразной среде влияет также сила Архимеда, таким образом, вес тела, погружённого в среду, уменьшается на вес вытесненного объёма среды; в случае, если плотность тела меньше плотности среды, вес становится отрицательным (то есть на тело действует выталкивающая сила). Сила Архимеда может оказать влияние и на взвешивание с помощью рычажных весов, если сравниваются тела с различной плотностью.

Состояние отсутствия веса (невесомость) наступает при удалении тела от притягивающего объекта, либо когда тело находится в свободном падении, то есть \mathbf g - \mathbf a = 0.

Вес и масса[править | править исходный текст]

В современной науке вес и масса — разные понятия. Вес — сила, с которой тело действует на горизонтальную опору или вертикальный подвес. Масса же не является силовым фактором; масса — мера инертности тела. 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 (см. закон сохранения импульса, закон сохранения энергии).

Вместе с тем 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». Например, мы говорим, что какой-то объект «весит один килограмм», несмотря на то, что килограмм представляет собой единицу массы[3]. Кроме того, термин «вес» в значении «масса» традиционно используется в цикле наук о человеке — в сочетании «вес тела человека»[4][5][6].

Примечания[править | править исходный текст]

  1. 1 2 Рудой Ю. Г. Вес // Физическая энциклопедия / Д. М. Алексеев, А. М. Балдин, А. М. Бонч-Бруевич, А. С. Боровик-Романов, Б. К. Вайнштейн, С. В. Вонсовский, А. В. Гапонов-Грехов, С. С. Герштейн, И. И. Гуревич, А. А. Гусев, М. А. Ельяшевич, М. Е. Жаботинский, Д. Н. Зубарев, Б. Б. Кадомцев, И. С. Шапиро, Д. В. Ширков; под общ. ред. А. М. Прохорова. — М.: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1. — С. 262. — 707 с. — 100 000 экз.
  2. Сивухин Д. В. Общий курс физики. — М.: Физматлит; Изд-во МФТИ, 2005. — Т. I. Механика. — С. 373. — 560 с. — ISBN 5-9221-0225-7
  3. Ранее в технике широко использовалась единица силы килограмм-сила — одна из основных единиц системы МКГСС.
  4. Медицинская энциклопедия на Академике
  5. Григорьева, Ольга Валентиновна — Работоспособность студентов-спортсменов, специализирующихся в единоборствах, при регуляции массы тела с использованием пищевых биологически активных добавок — диссертация на соискание ученой степени кандидата педагогических наук : 13.00.04 Москва, 2003 145 c.
  6. Ростовцев Владимир Леонидович — Биологическое обоснование технологии применения внетренировочных средств для повышения работоспособности спортсменов высокой квалификации — диссертация на соискание ученой степени доктора биологических наук, МОСКВА — 2008

См. также[править | править исходный текст]

Логотип Викисловаря
В Викисловаре есть статья «вес»