Isaalang-alang nating hiwalay ang mga kaso ng koneksyon panlabas na mapagkukunan alternating kasalukuyang sa resistor na may paglaban R, capacitor ng capacitor C at inductors L... Sa lahat ng tatlong mga kaso, ang mga voltages sa kabuuan ng risistor, capacitor, at coil ay katumbas ng boltahe ng pinagmulan ng AC.

1. Resistor sa AC circuit

Ang resistensya R ay tinatawag na aktibo dahil ang isang circuit na may ganitong resistensya ay sumisipsip ng enerhiya.

Aktibong paglaban - aparato kung saan ang lakas kasalukuyang kuryente hindi maibalik na nai-convert sa iba pang mga uri ng enerhiya (panloob, mekanikal)

Hayaang magbago ang boltahe sa circuit ayon sa batas: u = Umcos .t ,

pagkatapos ang kasalukuyang lakas ay nagbabago alinsunod sa batas: i = u / R = I R cosωt

ikaw ay ang instant na halaga ng boltahe;

ako ang agarang halaga ng kasalukuyang lakas;

Ako R- ang amplitude ng kasalukuyang dumadaloy sa pamamagitan ng risistor.

Ang ugnayan sa pagitan ng mga amplitude ng kasalukuyang at boltahe sa buong risistor ay ipinahiwatig ng ratio RI R = U R

Ang mga kasalukuyang pagbabagu-bago ay nasa yugto na may pagbabagu-bago ng boltahe. (ibig sabihin, ang paglipat ng yugto sa pagitan ng kasalukuyan at boltahe sa buong risistor ay zero).

2. Capacitor sa AC circuit

Kapag ang isang kapasitor ay konektado sa isang pare-pareho na boltahe circuit, ang kasalukuyang ay zero, at kapag ang isang kapasitor ay konektado sa isang alternating boltahe circuit, ang kasalukuyang ay hindi zero. Dahil dito, ang capacitor sa AC circuit ay lumilikha ng mas kaunting paglaban kaysa sa DC circuit.

Ako C at boltahe

Ang kasalukuyang ay nauna sa boltahe sa phase ng isang anggulo π / 2.

3. Coil sa AC circuit

Sa isang coil na konektado sa isang alternating boltahe circuit, ang amperage ay mas mababa kaysa sa kasalukuyang sa direktang boltahe circuit para sa parehong coil. Dahil dito, ang coil sa AC boltahe circuit ay lumilikha ng higit na paglaban kaysa sa DC boltahe circuit.

Relasyon sa pagitan ng kasalukuyang mga amplitude Ako L at boltahe U L:

ω LI L = U L

Ang kasalukuyang lags sa likod ng boltahe ng isang anggulo π / 2.

Ngayon ay maaari kang bumuo ng isang phasor diagram para sa isang serial RLC circuit kung saan naganap ang sapilitang oscillations sa dalas ω. Dahil ang kasalukuyang dumadaloy sa pamamagitan ng mga seksyon na konektado sa serye ay pareho, maginhawa upang bumuo ng isang diagram ng vector na may kaugnayan sa isang vector na kumakatawan sa kasalukuyang pagbabago-bago sa circuit. Ang kasalukuyang amplitude ay tinukoy ng Ako 0 Ang kasalukuyang yugto ay kinuha na zero. Tanggapin ito, dahil ang pisikal na interes ay hindi ang ganap na mga halaga ng mga yugto, ngunit ang kamag-anak na yugto ay nagbabago.

Ang diagram ng vector sa pigura ay itinayo para sa kaso kung kailan o Sa kasong ito, ang boltahe ng panlabas na mapagkukunan ay nauna sa yugto ng kasalukuyang dumadaloy sa circuit ng ilang anggulo φ.

Vector diagram para sa serial RLC circuit

Ipinapakita iyon ng pigura

saan sumusunod

Mula sa ekspresyon para sa Ako 0 nakikita na tumatagal ang kasalukuyang amplitude maximum na halaga sa kondisyon

Ang kababalaghan ng isang pagtaas sa amplitude ng kasalukuyang oscillations kapag ang dalas ω ng panlabas na mapagkukunan ay kasabay ng natural na dalas ω 0 circuit ng kuryente tinawag resonance ng kuryente ... Sa taginting

Ang phase shift φ sa pagitan ng inilapat na boltahe at ang kasalukuyang sa circuit ay nawala sa resonance. Ang resonance sa isang serial RLC circuit ay tinawag resonance ng boltahe... Katulad nito, gamit ang isang diagram ng vector, maaaring pag-aralan ang hindi pangkaraniwang bagay ng resonance sa parallel na koneksyon mga elemento R, L at C(tinawag mga alon ng resonance).

Na may resonance ng serye (ω = ω 0), ang mga amplitude U C at U L ang voltages sa capacitor at coil ay tumaas nang husto:

Inilalarawan ng pigura ang kababalaghan ng resonance sa isang serye ng electrical circuit. Ipinapakita ng graphic na pigura ang pagtitiwala sa ratio ng amplitude U C ang boltahe sa kabuuan ng capacitor sa amplitude 0 ng pinagmulan ng boltahe mula sa dalas nito ω. Ang mga curve sa pigura ay tinawag mga curve ng resonance.

Ang konsepto kung saan pamilyar tayo mula sa pinakamaagang pagkabata ay ang masa. Gayunpaman, sa kurso ng pisika, ang ilang mga paghihirap ay nauugnay sa pag-aaral nito. Samakatuwid, kinakailangan upang malinaw na tukuyin kung paano ito makikilala? At bakit hindi ito katumbas ng timbang?

Pagpapasiya ng masa

Ang likas na pang-agham na kahulugan ng halagang ito ay natutukoy nito ang dami ng bagay na nilalaman sa katawan. Upang tukuyin ito, kaugalian na gamitin Latin sulat m Ang yunit ng pagsukat sa karaniwang sistema ay kilo. Sa mga gawain at Araw-araw na buhay madalas na ginagamit at off-system: gramo at tonelada.

Sa isang kurso sa pisika sa paaralan, ang sagot sa tanong na: "Ano ang misa?" ay ibinibigay kapag pinag-aaralan ang kababalaghan ng pagkawalang-galaw. Pagkatapos ito ay tinukoy bilang ang kakayahan ng katawan na labanan ang isang pagbabago sa bilis ng paggalaw nito. Samakatuwid, ang masa ay tinatawag ding walang pagkukulang.

Ano ang timbang?

Una, ito ang puwersa, iyon ay, ang vector. Ang masa ay isang timbang ng skalar ay laging inilalapat sa isang suporta o suspensyon at nakadirekta sa parehong direksyon tulad ng lakas ng grabidad, iyon ay, patayo pababa.

Ang pormula para sa pagkalkula ng timbang ay nakasalalay sa kung ang suporta na ito (suspensyon) ay gumagalaw. Kung ang system ay nagpapahinga, ang sumusunod na expression ay ginagamit:

P = m * g, kung saan ang P (sa mga mapagkukunang Ingles ang letrang W ay ginagamit) ay ang bigat ng katawan, g ay ang pagbilis ng gravity. Para sa lupa g, kaugalian na kumuha ng pantay sa 9.8 m / s 2.

Ang formula ng masa ay maaaring makuha mula rito: m = P / g.

Kapag lumilipat, iyon ay, sa direksyon ng timbang, ang halaga nito ay bumababa. Samakatuwid, ang pormula ay kumukuha ng form:

P = m (g - a). Narito ang "a" ay ang bilis ng paggalaw ng system.

Iyon ay, kapag ang dalawang acceleration na ito ay pantay, isang estado ng kawalang timbang ay sinusunod kapag ang bigat ng katawan ay zero.

Kapag ang katawan ay nagsimulang lumipat paitaas, pagkatapos ay pinag-uusapan nila ang tungkol sa isang pagtaas ng timbang. Sa sitwasyong ito, nangyayari ang isang labis na kondisyon. Sapagkat ang timbang ng katawan ay dumarami, at ang formula nito ay magiging ganito:

P = m (g + a).

Paano nauugnay ang masa sa density?

Solusyon 800 kg / m 3. Upang magamit ang alam na formula, kailangan mong malaman ang dami ng lugar. Madaling makalkula kung kumuha ka ng puwesto para sa isang silindro. Pagkatapos ang dami ng formula ay magiging tulad ng sumusunod:

V = π * r 2 * h.

Bukod dito, ang r ay ang radius, at h ang taas ng silindro. Pagkatapos ang dami ay magiging katumbas ng 668794.88 m 3. Ngayon ay mabibilang mo na ang masa. Gagawin ito: 535034904 kg.

Sagot: ang masa ng langis ay humigit-kumulang na 535,036 tonelada.

Problema bilang 5. Kalagayan: Ang haba ng pinakamahabang cable ng telepono ay 15151 km. Ano ang dami ng tanso na pumasok sa paggawa nito kung ang cross-section ng mga wire ay 7.3 cm 2?

Solusyon Ang density ng tanso ay 8900 kg / m 3. Ang dami ay natutukoy ng pormula, na naglalaman ng produkto ng batayang lugar at ang taas (narito ang haba ng cable) ng silindro. Ngunit kailangan mo munang isalin ang lugar na ito sa metro kuwadradong... Iyon ay, hatiin ang bilang na ito sa pamamagitan ng 10000. Pagkatapos ng mga kalkulasyon, lumalabas na ang dami ng buong kable ay humigit-kumulang na katumbas ng 11000 m 3.

Ngayon ay kailangan mong i-multiply ang mga halaga ng density at dami upang malaman kung ano ang masa. Ang resulta ay ang bilang na 97,900,000 kg.

Sagot: ang dami ng tanso ay 97,900 tonelada.

Isa pang gawain na nauugnay sa misa

Problema bilang 6. Kalagayan: Ang pinakamalaking kandila na may timbang na 89867 kg ay 2.59 m ang lapad. Ano ang taas nito?

Solusyon Ang density ng waks ay 700 kg / m 3. Ang taas ay kailangang matagpuan mula sa Iyon ay, ang V ay kailangang hatiin ng produkto ng π at ang parisukat ng radius.

At ang dami mismo ay kinakalkula ng dami at density. Ito ay magiging katumbas ng 128.38 m 3. Ang taas ay 24.38 m.

Sagot: ang taas ng kandila ay 24.38 m.

Regular kong hinaharap ang katotohanang hindi nauunawaan ng mga tao ang pagkakaiba sa pagitan ng timbang at masa. Sa pangkalahatan, ito ay naiintindihan, dahil lahat tayo ay buhay sa patuloy na pagkilos ng gravitational field ng Earth, at ang mga dami na ito ay patuloy na konektado para sa atin. At ang koneksyon na ito ay pinatibay din sa wika sa pamamagitan ng katotohanang kinikilala natin ang masa sa tulong ng mga kaliskis, "timbangin" ang ating sarili o, halimbawa, ang mga produkto sa tindahan.
Ngunit susubukan pa rin nating talikuran ang mga konseptong ito.

Sa kahusayan (tulad ng ibang g sa ibat ibang lugar Lupa at iba pang mga bagay) hindi namin pupunta. Tandaan ko na ang lahat ng ito ay kasama sa kurso sa pisika ng paaralan, kaya kung ang lahat ng mga sumusunod ay halata sa iyo, huwag manumpa sa mga walang oras upang maunawaan ang mga bagay na ito, ngunit sa parehong oras sa mga nagpasyang ipaliwanag ito sa ika-sandaang oras.) Inaasahan kong magkakaroon ng mga tao na ang artikulong ito ay punan ang kanilang kagamitan para maunawaan ang mundo sa kanilang paligid.

Kaya't umalis na tayo. Ang bigat ng katawan ay isang sukatan ng pagkawalang-kilos nito. Iyon ay, isang sukatan kung gaano kahirap baguhin ang bilis ng katawang ito sa modulus (pabilisin o paburain) o sa direksyon. Sa SI, sinusukat ito sa kilo (kg). Kadalasan ito ay sinasabihan ng titik m. Ito ay isang walang pagbabago na parameter, kapwa sa Earth at sa kalawakan.

Gravity, sinusukat sa mga yunit ng SI sa Newtons (N). Ito ang puwersa kung saan inaakit ng Earth ang katawan, at katumbas ng produktong m * g. Ang coefficient g ay katumbas ng 10 m / s2, na tinatawag na acceleration ng gravity. Sa akselasyong ito, ang katawan ay nagsisimulang gumalaw kaugnay sa ibabaw ng lupa, walang suporta (sa partikular, kung ang katawan ay nagsimula mula sa isang nakatigil na estado, ang bilis nito ay tataas ng 10 m / s bawat segundo).

At ngayon isaalang-alang ang isang katawan ng mass m nakahiga na walang galaw sa isang mesa. Para sa kahulugan, hayaan ang masa na katumbas ng 1 kg. Ang lakas ng gravity na mg ay kumikilos sa katawang ito patayo pababa (sa katunayan, ang patayo mismo ay tinutukoy nang tumpak sa pamamagitan ng direksyon ng puwersa ng grabidad), katumbas ng 10 N. sistemang panteknikal mga yunit, ang puwersang ito ay tinatawag na kilogram-force (kgf).

Hindi pinapayagan ng talahanayan na mapabilis ang aming katawan, kumilos dito gamit ang isang puwersang N na nakadirekta patayo paitaas (mas tama na iguhit ang puwersang ito mula sa talahanayan, ngunit upang ang mga linya ay hindi magkakapatong, kukuha din ako mula sa gitna ng ang katawan):

Ang N ay tinatawag na puwersang reaksyon ng suporta, nagbabalanse ng puwersa ng gravity (sa kaso ito ay pantay-pantay sa modulus sa parehong 10 Newton), sa gayon ang nagresultang puwersa F (ang kabuuan ng lahat ng mga puwersa) ay katumbas ng zero: F = mg - N = 0.

At ang katunayan na ang mga puwersa ay balanseng, nakikita natin mula sa pangalawang batas ng Newton na F = m * a, ayon sa kung ang pagpabilis ng katawan a ay zero (iyon ay, nakasalalay ito, tulad ng sa ating kaso, o pantay na gumagalaw at rectilinearly), pagkatapos ang nagreresultang puwersa F ay zero din.

Ngayon ay maaari na nating sabihin kung ano ang bigat - ito ang puwersa kung saan kumikilos ang katawan sa isang suporta o suspensyon. Ayon sa ikatlong batas ni Newton, ang puwersang ito ay kabaligtaran ng puwersang N at katumbas nito sa ganap na halaga. Iyon ay, sa kasong ito ito ay pareho sa 10 N = 1 kgf. Marahil ay mukhang sa iyo na ang lahat ng ito ay hindi kinakailangang kumplikado, at dapat mong sinabi kaagad na ang timbang at grabidad ay iisa at pareho? Pagkatapos ng lahat, pareho silang tumutugma sa direksyon at sa laki.

Hindi, sa katunayan malaki ang pagkakaiba ng mga ito. Ang lakas ng grabidad ay patuloy na gumagana. Nagbabago ang timbang depende sa pagbilis ng katawan. Magbigay tayo ng mga halimbawa.

1. Nagsisimula ka sa isang high-speed elevator (high-speed, upang ang yugto ng pagpabilis ay mas epektibo / kapansin-pansin). Ang iyong masa ay, sabi,, 70 kg (maaari mong kalkulahin muli ang lahat ng mga numero sa ibaba para sa iyong masa). Ang iyong timbang sa isang nakatigil na pagtaas (bago ang simula) ay 700 N (o 70 kgf). Sa sandali ng pagpabilis pataas, ang nagresultang puwersa F ay nakadirekta paitaas (ito ang nagpapabilis sa iyo), ang puwersang reaksyon ng N ay lumampas sa puwersa ng gravity mg, at dahil ang iyong timbang (ang puwersa kung saan ka kumikilos sa sahig ng elevator) sa ganap na halaga kasabay ng N, maranasan mo ang tinatawag na labis na karga. Kung ang elevator ay pinabilis ng pagbilis ng g, pagkatapos ay makakaranas ka ng isang bigat na 140 kgf, iyon ay, isang labis na karga ng 2 g, 2 beses na bigat sa pamamahinga. Sa katunayan, sa normal na mode, ang mga nasabing labis na karga ay hindi nangyayari sa mga elevator, ang pagpabilis ay karaniwang hindi hihigit sa 1 m / s2, na hahantong sa isang labis na karga ng 1.1g. Ang bigat sa aming kaso ay magiging 77 kgf. Nang sumugod ang elevator nais na bilis, ang acceleration ay zero, ang bigat ay babalik sa paunang 70 kgf. Kapag nagpapahina, ang bigat, sa kabaligtaran, ay nababawasan, at kung ang bilis ng kasong ito ay katumbas ng 1 m / s2, kung gayon ang labis na karga ay 0.9g. Kapag nagmamaneho baligtarin ang gilid(pababa) ang sitwasyon ay bumaliktad: sa panahon ng pagbilis, bumababa ang timbang, sa isang pare-parehong seksyon, ang timbang ay naibalik, habang ang pagbawas ng timbang, tumataas ang timbang.

2. Tumatakbo ka at ang timbang ng pahinga ay 70 kgf pa rin. Sa sandaling tumatakbo, kapag itinulak mo ang lupa, ang iyong timbang ay lumampas sa 70 kgf. At habang ikaw ay lumilipad (ang isang binti ay wala sa lupa, ang iba ay hindi pa hinawakan), ang iyong timbang ay zero (dahil hindi ka kumikilos sa alinman sa paninindigan o ang suspensyon). Ito ay walang timbang. Totoo, napakaikli. Kaya, ang pagtakbo ay isang paghahalili ng labis na karga at kawalang timbang.

Hayaan mong ipaalala ko sa iyo na ang lakas ng grabidad sa lahat ng mga halimbawang ito ay hindi napunta kahit saan, hindi nagbago, at umabot sa iyong "dugo" 70 kgf = 700 N.

Ngayon ay makabuluhang pahabain natin ang yugto ng zero-gravity: isipin na nasa ISS (International Space Station) ka. Sa parehong oras, hindi namin tinanggal ang puwersa ng grabidad - kumikilos pa rin ito sa iyo - ngunit dahil ikaw at ang istasyon ay nasa iisang orbital na galaw, ikaw ay nasa gravity na nauugnay sa ISS. Maaari mong isipin ang iyong sarili kahit saan sa kalawakan, ang ISS lamang ay medyo makatotohanang.)

Magiging ano ang iyong pakikipag-ugnay sa mga bagay? Ang iyong masa ay 70 kg, kumuha ka ng isang bagay na may isang bigat na 1 kg sa iyong kamay, itapon ito mula sa iyo. Alinsunod sa batas ng pag-iingat ng momentum, ang pangunahing bilis ay matatanggap ng isang bagay na 1-kg na mas kaunti, at ang itapon ay magiging "ilaw" tulad ng sa Lupa. Ngunit kung susubukan mong itulak mula sa isang bagay na may bigat na 1000 kg, pagkatapos ay itutulak mo ang iyong sarili mula rito, sapagkat sa kasong ito ikaw mismo ang makakakuha ng pangunahing bilis, at upang mapabilis ang iyong 70 kg magkakaroon ka ng karagdagang lakas. Upang maisip kung paano ito magagawa, maaari ka na ngayong maglakad hanggang sa dingding at itulak mula rito gamit ang iyong mga kamay.

Ngayon ay nasa labas ka na ng istasyon sa bukas na espasyo at nais na manipulahin ang ilang napakalaking bagay. Hayaan itong tumimbang ng limang tonelada.

Sa totoo lang, magiging maingat ako na hindi hawakan ang isang limang toneladang bagay. Oo, walang timbang at lahat. Ngunit ang maliit na bilis lamang nito na may kaugnayan sa ISS ay sapat upang pindutin ang iyong daliri o isang bagay na mas seryoso. Ang limang toneladang ito ay mahirap ilipat: magkalat, huminto.

At talagang hindi ko nais na isipin ang aking sarili, tulad ng iminungkahi ng isang tao, sa pagitan ng dalawang mga bagay na may bigat na 100 tonelada. Ang kanilang bahagyang paparating na paggalaw, at madali ka nilang madurog. Sa pinakumpleto, na kung saan ay katangian, kawalang timbang.)

At sa wakas. Kung masaya ka sa paglipad sa paligid ng ISS at na-hit ang pader / bulkhead, masasaktan ka ng eksaktong kapareho ng kung tumatakbo ka sa parehong bilis at na-hit ang pader / jamb sa iyong apartment. Sapagkat binabawasan ng epekto ang iyong bilis (iyon ay, sinasabi nito sa iyo ang pagpabilis gamit ang isang minus sign), at ang iyong masa ay pareho sa parehong mga kaso. Nangangahulugan ito na, ayon sa pangalawang batas ni Newton, ang lakas ng epekto ay magiging proporsyonal.

Natutuwa ako na sa mga pelikula tungkol sa kalawakan ("Gravity", "Interstellar", ang serye sa TV na "The Expanse"), ipinapakita nila ang mga pangunahing bagay na inilarawan sa post na ito nang mas realistiko (kahit na walang mga bahid tulad ng George Clooney, walang pag-asa na lumilipad malayo kay Sandra Bullock).

Hayaan mong buod ko. Ang misa ay "hindi maililipat" mula sa bagay. Kung ang isang bagay ay mahirap na mapabilis sa Earth (lalo na kung sinubukan mong i-minimize ang alitan), mahirap din itong mapabilis sa kalawakan. Tulad ng para sa mga kaliskis, kapag tumayo ka sa kanila, sinusukat lamang nila ang puwersa na pinipisil, at para sa kaginhawaan ipinapakita nila ang puwersang ito hindi sa Newton, ngunit sa kgf. Nang walang pagdaragdag ng titik na "c", upang hindi ka mapahiya.)

Kahulugan 1

Kinakatawan ng timbang ang lakas ng impluwensya ng katawan sa suporta (suspensyon, o iba pang uri ng pagkakabit), na pumipigil sa pagbagsak, at umusbong sa larangan ng pagkilos ng mga puwersang gravity. Ang yunit ng pagsukat ng timbang sa SI ay ang newton.

Konsepto ng timbang sa katawan

Ang konsepto ng "bigat" tulad nito ay hindi itinuturing na kinakailangan sa pisika. Kaya, higit pa ang sinabi tungkol sa masa o lakas ng katawan. Ang isang mas makabuluhang halaga ay itinuturing na puwersa na kumikilos sa isang suporta, na ang kaalaman na maaaring makatulong, halimbawa, kapag tinatasa ang kakayahan ng isang istraktura na hawakan ang katawan sa ilalim ng pag-aaral sa ilalim ng tinukoy na mga kundisyon.

Masusukat ang bigat gamit ang isang balanse sa tagsibol, na nagsisilbi din para sa hindi direktang pagsukat ng masa kapag ito ay angkop na na-calibrate. Sa parehong oras, ang balanse ng sinag ay hindi kailangan ito, dahil sa ganitong sitwasyon ang masa ay napapailalim sa paghahambing, na apektado ng isang pantay na pagbilis ng gravity o ang kabuuan ng mga acceleration sa mga di-inertial na frame ng sanggunian.

Kapag ang pagtimbang sa mga pang-teknikal na balanse sa tagsibol, ang mga pagkakaiba-iba sa pagbilis dahil sa gravity ay karaniwang hindi isinasaalang-alang, dahil ang impluwensya ay madalas na mas mababa kaysa sa kung ano ang kinakailangan sa pagsasanay sa mga tuntunin ng pagtimbang ng kawastuhan. Sa ilang lawak, ang puwersa ng Archimedes ay maaaring masasalamin sa mga resulta ng pagsukat, sa kondisyon na ang mga katawan ay timbangin sa balanse ng sinag iba't ibang density at ang kanilang mga tagapagpahiwatig na paghahambing.

Ang timbang at masa ay magkakaibang mga konsepto sa pisika. Kaya, ang bigat ay itinuturing na isang dami ng vector kung saan ang katawan ay direktang kumikilos sa pahalang na suporta o patayong suspensyon. Sa parehong oras, ang masa ay isang sukat na sukat, isang sukat ng pagkawalang-galaw ng katawan ( inert na masa) o ang singil ng gravitational field (gravitational mass). Para sa mga naturang dami, magkakaiba rin ang mga yunit ng pagsukat (sa SI, ang masa ay ipinahiwatig sa mga kilo, at bigat sa mga newton).

Ang mga sitwasyon na may zero weight at gayun din nonzero mass ay posible rin (kailan dumating na tungkol sa parehong katawan, halimbawa, sa ilalim ng kawalan ng timbang, ang bigat ng bawat katawan ay magiging pantay zero na halaga, ngunit ang masa ay magkakaiba para sa lahat).

Mahalagang mga pormula para sa pagkalkula ng timbang sa katawan

Ang bigat ng katawan ($ P $), na kung saan ay nasa pahinga sa inertial na frame ng sanggunian, ay katumbas ng lakas ng gravity na kumikilos dito at proporsyonal sa dami na $ m $, pati na rin sa pagbilis ng gravity $ g $ sa puntong ito.

Pangungusap 1

Ang pagpabilis dahil sa gravity ay nakasalalay sa taas sa itaas ng lupa, pati na rin sa mga heyograpikong coordinate mga puntos sa pagsukat.

Ang resulta ng pag-ikot ng diurnal ng Daigdig ay isang latitude na pagbaba ng timbang. Kaya, sa ekwador, ang timbang ay magiging mas kaunti sa paghahambing sa mga poste.

Ang isa pang kadahilanan na nakakaimpluwensya sa halaga ng $ g $ ay mga gravitational anomalya, na sanhi ng mga tampok na istruktura ng ibabaw ng lupa. Kapag ang isang katawan ay matatagpuan malapit sa isa pang planeta (hindi Earth), ang pagpabilis ng grabidad ay madalas na natutukoy ng dami at laki ng planetang ito.

Ang estado ng kawalang timbang (kawalang timbang) ay nangyayari kapag ang katawan ay malayo sa nakakaakit na bagay o kapag ito ay nasa libreng pagkahulog, iyon ay, sa isang sitwasyon kung saan

$ (g - w) = 0 $.

Ang isang pangkat ng masa na $ m $, na ang timbang ay pinag-aaralan, ay maaaring napailalim sa paglalapat ng ilang mga karagdagang pwersa, nang hindi direkta dahil sa ang pagkakaroon ng isang gravitational field, lalo na, ang puwersa ng Archimedes at ang puwersa ng alitan.

Ang pagkakaiba sa pagitan ng lakas ng bigat ng katawan at gravity

Pangungusap 2

Ang grabidad at bigat ay dalawang magkakaibang konsepto na kasangkot nang direkta sa teorya ng gravitational na larangan ng pisika. Ang dalawang ganap na magkakaibang konsepto na ito ay madalas na maling interpretasyon at ginamit sa maling konteksto.

Ang sitwasyong ito ay pinalala ng katotohanan na sa pamantayang pag-unawa sa konsepto ng masa (nangangahulugang isang pag-aari ng bagay) at ang mga timbang ay malalaman din bilang magkapareho. Ito ay para sa kadahilanang ito na ang isang tamang pag-unawa sa gravity at bigat ay itinuturing na napakahalaga sa pang-agham na pamayanan.

Kadalasan ang dalawang halos magkatulad na konsepto na ito ay ginagamit na palitan. Ang puwersa na nakadirekta sa bagay mula sa Earth o ibang planeta sa ating Uniberso (sa isang mas malawak na kahulugan - anumang astronomical na katawan) ay kumakatawan sa puwersa ng grabidad:

Ang puwersa kung saan ang katawan ay may direktang epekto sa suporta o patayong suspensyon at isasaalang-alang ang bigat ng katawan, na isinailalim sa bilang $ W $ at isang vector na direksyong dami.

Ang mga atom (molekula) ng katawan ay magtataboy mula sa mga maliit na butil ng base. Ang kinahinatnan ng prosesong ito ay:

• ang pagpapatupad ng bahagyang pagpapapangit hindi lamang ng suporta, kundi pati na rin ng object;
• ang paglitaw ng nababanat na pwersa;
• isang pagbabago sa ilang mga sitwasyon (sa isang hindi gaanong sukat) ng hugis ng katawan at suporta, na magaganap sa antas ng macro;
• ang paglitaw ng puwersa ng reaksyon ng suporta kapag ang nababanat na puwersa ay lumabas na parallel sa ibabaw ng katawan, na nagiging isang tugon sa suporta (ito ay kumakatawan sa bigat).

Sa pang-araw-araw na buhay at pang-araw-araw na buhay, ang mga konsepto ng "masa" at "bigat" ay ganap na magkapareho, bagaman ang kanilang kahulugan ng semantiko ay pangunahing pagkakaiba. Nagtatanong "Ano ang timbang mo?" ibig sabihin namin, "Ilan ang kilo mo?" Gayunpaman, sa tanong na sinusubukan naming alamin ang katotohanang ito, ang sagot ay ibinibigay hindi sa kilo, ngunit sa mga newton. Kailangang bumalik sa kurso sa paaralan pisika

Timbang ng katawan- ang halagang nagpapakilala sa puwersa na kung saan ang katawan ay nagpapahiwatig ng presyon sa suporta o suspensyon.

Para sa paghahambing, masa ng katawan dating halos tinukoy bilang "dami ng sangkap", modernong kahulugan ganito ang tunog:

Timbang - isang pisikal na dami na sumasalamin sa kakayahan ng katawan na makapag-inertia at isang sukat ng mga katangian ng gravitational na ito.

Ang konsepto ng misa sa pangkalahatan ay medyo malawak kaysa sa ipinakita rito, ngunit ang aming gawain ay medyo naiiba. Sapat na upang maunawaan ang katotohanan ng totoong pagkakaiba sa pagitan ng bigat at timbang.

Bilang karagdagan, - mga kilo, at timbang (bilang isang uri ng puwersa) - Newton.

At, marahil, ang pinakamahalagang pagkakaiba sa pagitan ng timbang at masa ay nakapaloob sa pormula ng timbang mismo, na ganito ang hitsura:

kung saan ang P ay ang aktwal na bigat ng katawan (sa Newtons), ang m ay ang masa nito sa kilo, at ang g ay ang pagbilis, na karaniwang ipinahiwatig sa anyo ng 9.8 N / kg.

Sa madaling salita, maaaring maunawaan ang pormula sa timbang gamit ang sumusunod na halimbawa:

Bigat misa Ang 1 kg ay nasuspinde mula sa isang nakatigil na dinamometro upang matukoy ito ang bigat. Dahil ang katawan, at ang dynamometer mismo, ay nasa pahinga, pagkatapos ay ligtas mong maparami ang masa nito sa pamamagitan ng pagbilis ng gravity. Mayroon kaming: 1 (kg) x 9.8 (N / kg) = 9.8 N. Nasa lakas na ito na ang timbang ay kumikilos sa suspensyon ng dinamometro. Mula dito malinaw na ang timbang ng katawan ay pantay, gayunpaman, hindi ito palaging ang kaso.

Ngayon na ang oras upang gumawa ng isang mahalagang tala. Ang pormula ng timbang ay katumbas ng gravity lamang sa mga kaso kung:

• ang katawan ay nasa pamamahinga;
• ang katawan ay hindi apektado ng lakas ng Archimedes (buoyancy force). Ang isang mausisa na katotohanan hinggil dito ay nalalaman na ang isang katawan na nahuhulog sa tubig ay nag-aalis ng dami ng tubig na katumbas ng bigat nito. Ngunit hindi lamang nito itinulak ang tubig palabas, ang katawan ay "mas magaan" sa dami ng nawalang tubig. Iyon ang dahilan kung bakit posible na iangat ang isang 60 kg na batang babae sa tubig na pabiro at tumatawa, ngunit sa ibabaw ay mas mahirap gawin ito.

Sa hindi pantay na paggalaw ng katawan, ibig sabihin kapag ang katawan kasama ang suspensyon ay gumagalaw nang may bilis a, binabago ang hitsura at pormula ng timbang. Ang pisika ng hindi pangkaraniwang bagay ay nagbabago nang hindi gaanong mahalaga, ngunit ang mga naturang pagbabago ay makikita sa pormula:

P = m (g-a).

Tulad ng maaaring mapalitan ng pormula, ang bigat ay maaaring maging negatibo, ngunit para dito ang bilis ng paggalaw ng katawan ay dapat na mas malaki kaysa sa pagbilis ng grabidad. At dito muli mahalaga na makilala ang timbang mula sa masa: ang negatibong timbang ay hindi nakakaapekto sa masa (ang mga katangian ng katawan ay mananatiling pareho), ngunit talagang nakadirekta ito sa kabaligtaran na direksyon.

Isang magandang halimbawa sa isang pinabilis na pag-angat: kailan ito matalim na pagbilis para sa isang maikling panahon, ang impression ng "paghila sa kisame" ay nilikha. Ang ganoong pakiramdam ay, syempre, medyo madaling harapin. Mas mahirap itong madama ang estado ng kawalang timbang, na ganap na nadarama ng mga astronaut sa orbit.

Walang timbang - mahalagang walang timbang. Upang maging posible ito, ang bilis ng paggalaw ng katawan ay dapat na katumbas ng kilalang pagbilis g (9.8 N / kg). Ang pinakamadaling paraan upang makamit ang epektong ito ay sa malapit na lupa na orbit. Gravity, ibig sabihin ang akit ay kumikilos pa rin sa katawan (satellite), ngunit ito ay bale-wala. At ang pagpapabilis ng isang pag-anod ng satellite sa orbit ay umaasa rin sa zero. Dito lumilitaw ang epekto ng kawalan ng timbang, yamang ang katawan ay hindi nakikipag-ugnay sa alinman sa suporta o sa suspensyon, ngunit lumulutang lamang sa hangin.

Ang bahagi ng epektong ito ay maaaring makaranas kapag lumipad ang isang eroplano. Para sa isang segundo, mayroong isang pakiramdam ng nasuspinde sa hangin: sa sandaling ito ang bilis ng paglipat ng eroplano ay katumbas ng pagbilis ng grabidad.

Bumabalik muli sa mga pagkakaiba bigat at masa, mahalagang tandaan na ang isang pormula sa timbang sa katawan ay naiiba mula sa isang mass formula na kamukha :

m = ρ / V,

iyon ay, ang kapal ng isang sangkap na hinati sa dami nito.