Bağlantı durumlarını ayrı ayrı ele alalım dış kaynak alternatif akım dirençli bir dirence R, kapasitör kapasitansı C ve indüktörler L. Her üç durumda da direnç, kapasitör ve bobin üzerindeki voltajlar AC kaynağının voltajına eşittir.

1. AC devresindeki direnç

R direnci aktif olarak adlandırılır çünkü bu dirence sahip bir devre enerjiyi emer.

Aktif direnç - enerjinin bulunduğu cihaz elektrik akımı geri dönüşü olmayan bir şekilde diğer enerji türlerine dönüştürülür (dahili, mekanik)

Devredeki voltajın yasaya göre değişmesine izin verin: u = Umcos ωt ,

o zaman mevcut güç yasaya göre değişir: ben = u/R = ben R cosωt

u – anlık voltaj değeri;

i – anlık akım değeri;

ben- dirençten akan akımın genliği.

Bir dirençteki akım ve gerilimin genlikleri arasındaki ilişki şu ilişki ile ifade edilir: RI R = U R

Akım dalgalanmaları voltaj dalgalanmalarıyla aynı fazdadır. (yani direnç boyunca akım ve voltaj arasındaki faz kayması sıfırdır).

2. AC devresindeki kapasitör

Bir kapasitör bir DC voltaj devresine bağlandığında akım sıfırdır ve bir kapasitör bir AC voltaj devresine bağlandığında akım sıfır değildir. Bu nedenle, AC voltaj devresindeki bir kapasitör, DC devresindekinden daha az direnç oluşturur.

ben C ve voltaj

Akım, fazdaki voltajın π/2 açısı kadar ilerisindedir.

3. AC devresindeki bobin

Alternatif gerilim devresine bağlanan bir bobindeki akım gücü, aynı bobin için sabit gerilim devresindeki akım gücünden daha azdır. Sonuç olarak, alternatif voltaj devresindeki bobin, doğrudan voltaj devresine göre daha fazla direnç oluşturur.

Akım genlikleri arasındaki ilişki ben ve voltaj UL:

ω KÜÇÜK = UL

Akım, gerilimden π/2 açısı kadar faz farkıyla geride kalır.

Artık ω frekansında zorlanmış salınımların meydana geldiği bir seri RLC devresi için bir vektör diyagramı oluşturabiliriz. Devrenin seri bağlı bölümlerinden akan akım aynı olduğundan, devredeki akım salınımlarını temsil eden vektöre göre bir vektör diyagramı oluşturmak uygundur. Mevcut genliği şu şekilde gösteririz: BEN 0. Mevcut fazın sıfır olduğu varsayılmaktadır. Bu oldukça kabul edilebilir, çünkü fiziksel olarak ilgi çekici olan mutlak faz değerleri değil, göreceli faz değişimleridir.

Şekildeki vektör diyagramı, harici kaynağın voltajının devrede akan akımın fazında belirli bir φ açısı kadar ileri olduğu durumlar için oluşturulmuştur.

Seri RLC devresi için vektör diyagramı

Şekilden açıkça görülüyor ki

nereden geliyor

için ifadeden BEN 0 mevcut genliğin aldığı açıktır maksimum değer verilen

Harici bir kaynağın frekansı ω doğal frekans ω 0 ile çakıştığında akım salınımlarının genliğini artırma olgusu elektrik devresi isminde elektriksel rezonans . Rezonansta

Devrede uygulanan voltaj ile akım arasındaki faz kayması φ rezonansta sıfır olur. Bir seri RLC devresinde rezonans denir voltaj rezonansı. Benzer şekilde, bir vektör diyagramı kullanarak rezonans olayını şu noktada inceleyebilirsiniz: paralel bağlantı elementler R, L Ve C(Lafta akım rezonansı).

Sıralı rezonansta (ω = ω 0) genlikler UC Ve UL Kapasitör ve bobin üzerindeki voltajlar keskin bir şekilde artar:

Şekil bir seri elektrik devresindeki rezonans olgusunu göstermektedir. Şekil genlik oranının bağımlılığını grafiksel olarak göstermektedir UC kapasitör üzerindeki voltajı, frekansından ω kaynak voltajının genliği 0'a kadar. Şekildeki eğrilere denir rezonans eğrileri.

Erken çocukluktan beri aşina olduğumuz kavram kitledir. Ancak yine de fizik dersinde çalışmayla ilgili bazı zorluklar vardır. Bu nedenle nasıl tanınabileceğini açıkça tanımlamak gerekir? Peki neden ağırlığa eşit değil?

Kütlenin belirlenmesi

Bu değerin doğal bilimsel anlamı vücutta bulunan madde miktarını belirlemesidir. Bunu belirtmek için kullanılması gelenekseldir Latince harf M. Standart sistemdeki ölçü birimi kilogramdır. Görevlerde ve Gündelik Yaşam Sistemik olmayanlar da sıklıkla kullanılır: gram ve ton.

Bir okul fizik dersinde “Kütle nedir?” sorusunun cevabı. Atalet olgusunu incelerken verilmiştir. Daha sonra bir cismin hareket hızındaki değişikliklere direnme yeteneği olarak tanımlanır. Bu nedenle kütleye inert de denir.

Ağırlık nedir?

Öncelikle bu kuvvettir, yani bir vektör. Kütle, her zaman bir desteğe veya süspansiyona bağlı olan ve yerçekimi kuvvetiyle aynı yönde, yani dikey olarak aşağıya doğru yönlendirilen skaler bir ağırlıktır.

Ağırlık hesaplama formülü desteğin (süspansiyonun) hareket edip etmediğine bağlıdır. Sistem hareketsiz durumdayken aşağıdaki ifade kullanılır:

P = m*g, burada P (İngilizce kaynaklarda W harfi kullanılır) vücudun ağırlığıdır, g ise serbest düşüşün ivmesidir. Dünya için g genellikle 9,8 m/s2'ye eşit alınır.

Bundan kütle formülü türetilebilir: m = P/g.

Aşağı doğru yani ağırlık yönünde hareket edildiğinde değeri düşer. Bu nedenle formül şu şekli alır:

P = m (g - a). Burada “a” sistemin ivmesidir.

Yani bu iki ivme eşitse cismin ağırlığı sıfır olduğunda ağırlıksızlık durumu gözlenir.

Vücut yukarı doğru hareket etmeye başladığında kilo alımından söz ederiz. Bu durumda aşırı yük durumu ortaya çıkar. Çünkü vücut ağırlığı artar ve formülü şu şekilde görünecektir:

P = m(g + a).

Kütle yoğunlukla nasıl ilişkilidir?

Çözüm. 800 kg/m3. Zaten bilinen formülü kullanabilmek için spotun hacmini bilmeniz gerekir. Noktayı silindir olarak alırsanız hesaplamak kolaydır. O zaman hacim formülü şöyle olacaktır:

V = π * r 2 * h.

Ayrıca r yarıçaptır ve h silindirin yüksekliğidir. Daha sonra hacim 668794,88 m3'e eşit olacaktır. Artık kütleyi sayabilirsiniz. Şu şekilde ortaya çıkacak: 535034904 kg.

Cevap: Petrolün kütlesi yaklaşık 535036 tondur.

Görev No.5. Durumu: En uzun telefon kablosunun uzunluğu 15151 km'dir. Tellerin kesiti 7,3 cm2 ise imalatına giren bakır kütlesi nedir?

Çözüm. Bakırın yoğunluğu 8900 kg/m3'tür. Hacim, taban alanı ile silindirin yüksekliğini (burada kablonun uzunluğunu) içeren bir formül kullanılarak bulunur. Ama önce bu alanı dönüştürmeniz gerekiyor. metrekare. Yani bu sayıyı 10.000'e bölün.Hesaplamalar sonrasında tüm kablonun hacminin yaklaşık 11.000 m3'e eşit olduğu ortaya çıkıyor.

Artık kütlenin neye eşit olduğunu bulmak için yoğunluk ve hacim değerlerini çarpmanız gerekiyor. Sonuç 97900000 kg sayısıdır.

Cevap: Bakırın kütlesi 97900 tondur.

Kütle ile ilgili bir diğer sorun

Görev No. 6. Durum: 89867 kg ağırlığındaki en büyük mumun çapı 2,59 m idi, yüksekliği neydi?

Çözüm. Balmumu yoğunluğu 700 kg/m3'tür. Yüksekliğin bulunması gerekecek. Yani, V'nin π çarpımı ve yarıçapın karesine bölünmesi gerekiyor.

Ve hacmin kendisi kütle ve yoğunluk ile hesaplanır. 128,38 m3'e eşit olduğu ortaya çıktı. Yükseklik 24,38 m idi.

Cevap: Mumun yüksekliği 24,38 m'dir.

İnsanların ağırlık ve kütle arasındaki farkı anlamadıkları gerçeğiyle düzenli olarak karşılaşıyorum. Bu genel olarak anlaşılabilir bir durumdur, çünkü tüm yaşamımızı Dünya'nın aralıksız çekim alanında geçirmekteyiz ve bu miktarlar bizim için sürekli olarak bağlantılıdır. Ve bu bağlantı aynı zamanda terazilerin yardımıyla kütleyi bulmamız, kendimizi "tartmamız" veya örneğin bir mağazadaki yiyecekle dilsel olarak da güçlendirilir.
Ama yine de bu kavramları çözmeye çalışalım.

İncelikle (farklı bir g gibi) farklı yerler Arazi ve diğer şeyler) girmeyeceğiz. Tüm bunların okul fizik dersine dahil olduğunu belirtmek isterim, bu nedenle aşağıdakilerin tümü sizin için açıksa, bunları anlayamayanlara ve aynı zamanda karar verenlere küfretmeyin. Bunu yüzüncü kez açıklayacağım.) Umarım bu notun çevrelerindeki dünyaya dair anlayışlarını destekleyeceği insanlar olacaktır.

O zaman hadi gidelim. Bir cismin kütlesi onun eylemsizliğinin bir ölçüsüdür. Yani bu cismin hızını büyüklük (hızlanma veya yavaşlama) veya yön olarak değiştirmenin ne kadar zor olduğunun bir ölçüsüdür. SI sisteminde kilogram (kg) cinsinden ölçülür. Genellikle m harfiyle gösterilir. Bu ister Dünya'da ister uzayda değişmez bir parametredir.

Yerçekimi SI birimlerinde Newton (N) cinsinden ölçülür. Bu, Dünya'nın bir cismi çekme kuvvetidir ve m*g çarpımına eşittir. g katsayısı 10 m/s2'dir ve buna yer çekimi ivmesi denir. Bu ivmelenmeyle birlikte, bir cisim destekten yoksun olarak yer yüzeyine göre hareket etmeye başlar (özellikle eğer cisim hareketsiz bir durumdan başlatılırsa hızı her saniyede 10 m/s artacaktır).

Şimdi masanın üzerinde hareketsiz duran m kütleli bir cismi düşünün. Daha spesifik olmak gerekirse, kütle 1 kg olsun. Bu gövde, 10 N'ye eşit olan mg yerçekimi kuvveti (düşeyin kendisi tam olarak yerçekimi kuvvetinin yönü ile belirlenir) tarafından dikey olarak aşağıya doğru hareket ettirilir. teknik sistem Bu kuvvetin birimlerine kilogram-kuvvet (kgf) denir.

Masa vücudumuzun hızlanmasına izin vermiyor, ona dikey olarak yukarı doğru yönlendirilmiş bir N kuvveti ile etki ediyor (bu kuvveti masadan çekmek daha doğru ama çizgiler üst üste gelmemesi için ben de merkezden çizeceğim) vücut):

N yer reaksiyon kuvveti olarak adlandırılır, yer çekimi kuvvetini dengeler ( bu durumda mutlak değer olarak aynı 10 Newton'a eşittir), böylece ortaya çıkan kuvvet F (tüm kuvvetlerin toplamı) sıfıra eşittir: F = mg - N = 0.

Ve kuvvetlerin Newton'un ikinci yasası F = m*a'dan dengelendiğini görüyoruz; buna göre, eğer a cismi ivmesi sıfırsa (yani bizim durumumuzda olduğu gibi ya duruyor ya da düzgün ve doğrusal olarak hareket ediyorsa) ise sonuç kuvveti F de sıfırdır.

Artık nihayet ağırlığın ne olduğunu söyleyebiliriz - bu, vücudun bir stand veya süspansiyon üzerinde hareket ettiği kuvvettir. Newton'un üçüncü yasasına göre bu kuvvet N kuvvetine zıttır ve ona mutlak değer olarak eşittir. Yani bu durumda aynı 10 N = 1 kgf'dir. Size tüm bunların gereksiz yere karmaşık olduğu görünebilir ve ağırlık ile yerçekiminin aynı şey olduğunu hemen söylemeniz gerekirdi? Sonuçta hem yön hem de büyüklük bakımından çakışıyorlar.

Hayır, aslında önemli ölçüde farklılık gösteriyorlar. Yer çekimi kuvveti sürekli olarak etki eder. Ağırlık vücudun ivmelenmesine bağlı olarak değişir. Örnekler verelim.

1. Yüksek hızlı bir asansöre biniyorsunuz (hızlanma aşamasının daha etkileyici/daha dikkat çekici olması için yüksek hızlı). Kütleniz 70 kg olsun (kütleniz için aşağıdaki tüm sayıları yeniden hesaplayabilirsiniz). Sabit bir asansördeki ağırlığınız (başlamadan önce) 700 N'dir (veya 70 kgf). Yukarıya doğru hızlanma anında, ortaya çıkan F kuvveti yukarıya doğru yönlendirilir (sizi hızlandıran da budur), tepki kuvveti N, yer çekimi kuvvetini mg aşıyor ve ağırlığınız (kamyon zeminine etki ettiğiniz kuvvet) asansör) mutlak değer olarak N ile çakışırsa aşırı yük denilen durumu yaşarsınız. Asansör g ivmesiyle hızlanırsa, 140 kgf'lik bir ağırlıkla karşılaşırsınız, yani 2g'lik bir g kuvveti, yani dinlenme ağırlığının 2 katı. Aslında normal çalışma sırasında asansörlerde bu tür aşırı yükler meydana gelmez; ivme genellikle 1 m/s2'yi aşmaz, bu da yalnızca 1,1 g'lık bir aşırı yüke yol açar. Bizim durumumuzda ağırlık 77 kgf olacaktır. Asansör hızlanırken gerekli hız hızlanma sıfırdır, ağırlık başlangıçtaki 70 kgf'ye geri döner. Yavaşlarken tam tersine ağırlık azalır ve mutlak değerdeki ivme 1 m/s2 ise aşırı yük 0,9 g olacaktır. İçeri girerken ters taraf(aşağı) durum tersine döner: hızlanırken ağırlık azalır, tekdüze bir bölümde ağırlık eski haline döner, yavaşlarken ağırlık artar.

2. Koşuyorsunuz ve dinlenme ağırlığınız hala 70 kgf. Koşma anında yerden kalktığınızda ağırlığınız 70 kgf'ı aşıyor. Ve uçarken (bir bacağınız yerden kalktı, diğeri henüz dokunmadı), ağırlığınız sıfırdır (çünkü ne standı ne de gimbal'ı etkilemezsiniz). Bu ağırlıksızlıktır. Doğru, oldukça kısa. Bu nedenle koşmak, aşırı yük ve ağırlıksızlığın bir alternatifidir.

Tüm bu örneklerde yer çekimi kuvvetinin kaybolmadığını, değişmediğini ve sizin “zorla kazandığınız” 70 kgf = 700 N olduğunu hatırlatayım.

Şimdi ağırlıksızlık aşamasını önemli ölçüde uzatalım: ISS'de (Uluslararası Uzay İstasyonu) olduğunuzu hayal edin. Aynı zamanda, yerçekimi kuvvetini ortadan kaldırmadık - hala üzerinize etki ediyor - ancak hem siz hem de istasyon aynı yörünge hareketi içinde olduğundan, ISS'ye göre ağırlıksızsınız. Kendinizi uzayın herhangi bir yerinde hayal edebilirsiniz, sadece ISS biraz daha gerçekçi.)

Nesnelerle etkileşiminiz nasıl olacak? Kütleniz 70 kg, elinize 1 kg ağırlığındaki bir cismi alıp yanınızdan atıyorsunuz. Momentumun korunumu yasasına uygun olarak, daha az kütleli olduğu için ana hız 1 kg'lık bir nesne tarafından alınacak ve atış yaklaşık olarak Dünya'daki kadar "hafif" olacaktır. Ancak 1000 kg ağırlığındaki bir nesneyi itmeye çalışırsanız, o zaman aslında kendinizi ondan uzaklaştıracaksınız, çünkü bu durumda ana hızı kendiniz alacaksınız ve 70 kg'ınızı hızlandırmak için daha fazla kuvvet geliştirmeniz gerekecek. Nasıl bir şey olduğunu kabaca hayal etmek için, artık duvara çıkıp ellerinizle itebilirsiniz.

Şimdi istasyondan ayrıldınız boş alan ve devasa bir nesneyi manipüle etmek istiyorum. Kütlesi beş ton olsun.

Dürüst olmak gerekirse beş tonluk bir nesneyi tutarken çok dikkatli olurdum. Evet, ağırlıksızlık falan. Ancak ISS'ye göre yalnızca küçük hızı, parmağınızı veya daha ciddi bir şeyi basmanız için yeterlidir. Bu beş tonun hareket ettirilmesi zordur: Hızlanmak, durmak.

Ve bir kişinin önerdiği gibi 100 ton ağırlığındaki iki nesnenin arasını hayal etmek bile istemiyorum. Onlardan gelen en ufak bir hareket ve sizi kolayca ezecekler. Tam, karakteristik olarak ağırlıksızlık.)

Ve sonunda. Eğer ISS'nin etrafında mutlu bir şekilde uçuyorsanız ve bir duvara/bölmeye çarpıyorsanız, bu size, sanki aynı hızda koşup dairenizdeki bir duvara/söveye çarpmışsınız gibi zarar verecektir. Çünkü çarpma hızınızı azaltır (yani size negatif bir ivme kazandırır) ve her iki durumda da kütleniz aynıdır. Bu, Newton'un ikinci yasasına göre etki kuvvetinin orantılı olacağı anlamına gelir.

Uzayla ilgili filmlerin ("Yerçekimi", "Yıldızlararası", TV dizisi "The Expanse") giderek daha gerçekçi bir şekilde (George Clooney'nin Sandra Bullock'tan umutsuzca uçması gibi kusurları olmasa da) açıklanan temel şeyleri sergilemelerine sevindim. bu yazıda.

Özetleyeyim. Kütle nesneden "devredilemez". Bir nesnenin Dünya'da hızlanması zorsa (özellikle sürtünmeyi en aza indirmeye çalıştıysanız), o zaman onu uzayda hızlandırmak da aynı derecede zordur. Terazilere gelince, üzerlerine bastığınızda basitçe sıkıştırıldıkları kuvveti ölçerler ve kolaylık olması açısından bu kuvveti Newton cinsinden değil kgf cinsinden gösterirler. Kafanızı karıştırmamak için “s” harfini eklemeden.)

Tanım 1

Ağırlık, vücudun bir destek (askı veya başka bir sabitleme türü) üzerindeki etkisinin, düşmeyi önleyen ve yerçekimi alanında ortaya çıkan kuvvetini temsil eder. SI ağırlık birimi Newton'dur.

Vücut ağırlığı kavramı

Fizikte "ağırlık" kavramının gerekli olduğu düşünülmemektedir. Yani vücudun kütlesi veya gücü hakkında daha çok şey söyleniyor. Daha anlamlı bir niceliğin, destek üzerindeki etki gücü olduğu kabul edilir; bunun bilgisi, örneğin bir yapının belirli koşullar altında incelenen vücudu tutma yeteneğinin değerlendirilmesine yardımcı olabilir.

Ağırlık, uygun şekilde kalibre edildiğinde kütleyi dolaylı olarak ölçmeye de yarayan yaylı teraziler kullanılarak ölçülebilir. Aynı zamanda, kaldıraç terazilerinin buna ihtiyacı yoktur, çünkü böyle bir durumda karşılaştırmaya tabi olan kütleler, eşit yerçekimi ivmesine veya eylemsiz olmayan referans sistemlerindeki ivmelerin toplamına tabidir.

Teknik yaylı teraziler kullanılarak tartım yapılırken, etki genellikle tartım doğruluğu açısından pratikte gerekenden daha az olduğundan, yerçekimine bağlı ivmelenmedeki değişiklikler genellikle dikkate alınmaz. Cesetlerin kaldıraçlı terazide tartılması şartıyla Arşimet kuvveti ölçüm sonuçlarına bir dereceye kadar yansıyabilir. çeşitli yoğunluklar ve bunların karşılaştırmalı göstergeleri.

Ağırlık ve kütle fizikte farklı kavramları temsil eder. Bu nedenle ağırlık, vücudun yatay desteği veya dikey süspansiyonu doğrudan etkileyeceği vektör miktarı olarak kabul edilir. Kütle aynı zamanda bir cismin eylemsizliğinin bir ölçüsü olan skaler bir miktarı temsil eder ( atıl kütle) veya yerçekimi alanının yükü (yerçekimi kütlesi). Bu miktarlar aynı zamanda farklı ölçü birimlerine de sahip olacaktır (SI'de kütle kilogram cinsinden, ağırlık ise Newton cinsinden gösterilir).

Sıfır ağırlıklı ve sıfır olmayan kütleli durumlar da mümkündür (ne zaman Hakkında konuşuyoruz yaklaşık aynı cisim, örneğin sıfır yerçekiminde, her cismin ağırlığı eşit olacaktır sıfır değer, ancak kütle herkes için farklı olacaktır).

Vücut ağırlığını hesaplamak için önemli formüller

Eylemsiz bir referans çerçevesinde hareketsiz olan bir cismin ağırlığı ($P$), ona etki eden yerçekimi kuvvetine eşdeğerdir ve $m$ kütlesiyle ve ayrıca yerçekimi ivmesi $ ile orantılıdır. belirli bir noktada g$.

Not 1

Yerçekiminin ivmesi, dünya yüzeyinin üzerindeki yüksekliğe ve aynı zamanda coğrafi koordinatlarölçüm noktaları.

Dünyanın günlük dönüşünün sonucu, ağırlıkta enlemsel bir azalmadır. Yani ekvatorda ağırlık kutuplara göre daha az olacaktır.

$g$ değerini etkileyen bir diğer faktör de dünya yüzeyinin yapısal özelliklerinden kaynaklanan yer çekimi anomalileri sayılabilir. Bir cisim başka bir gezegenin (Dünya'nın değil) yakınında bulunduğunda, yerçekiminin ivmesi genellikle bu gezegenin kütlesi ve boyutuna göre belirlenir.

Ağırlıksızlık durumu (ağırlıksızlık), vücut çeken nesneden uzaklaştığında veya serbest düşüşte olduğunda, yani

$(g – w) = 0$.

Ağırlığı analiz edilen $m$ kütleli bir cisim, dolaylı olarak bir yerçekimi alanının, özellikle Arşimed kuvveti ve sürtünme kuvvetinin varlığı gerçeğiyle belirlenen belirli ek kuvvetlerin uygulanmasına tabi olabilir.

Vücut ağırlığının kuvveti ile yer çekimi kuvveti arasındaki fark

Not 2

Yerçekimi ve ağırlık, fiziğin yerçekimi alanı teorisinde doğrudan yer alan iki farklı kavramdır. Birbirinden çok farklı olan bu iki kavram sıklıkla yanlış yorumlanıyor ve yanlış bağlamda kullanılıyor.

Bu durum, standart anlayışta kütle (maddenin bir özelliği anlamına gelir) ve ağırlığın da aynı olarak algılanmasıyla daha da ağırlaşmaktadır. Bu nedenle yerçekimi ve ağırlığın doğru anlaşılması bilim camiasında çok önemli kabul edilmektedir.

Çoğu zaman bu iki hemen hemen aynı kavram birbirinin yerine kullanılır. Dünya'dan veya Evrenimizdeki başka bir gezegenden (daha geniş anlamda herhangi bir astronomik cisim) bir nesneye yönlendirilen kuvvet, yerçekimi kuvvetini temsil edecektir:

Vücudun destek veya dikey süspansiyon üzerinde doğrudan etki yaptığı kuvvet, $W$ olarak gösterilen ve vektör yönlü bir miktarı temsil eden gövdenin ağırlığı olarak kabul edilecektir.

Vücudun atomları (molekülleri) baz parçacıklarından uzaklaşacaktır. Bu sürecin sonucu şudur:

• yalnızca desteğin değil aynı zamanda nesnenin de kısmi deformasyonunun uygulanması;
• elastik kuvvetlerin ortaya çıkışı;
• makro düzeyde meydana gelecek olan vücut ve desteğin şeklinde belirli durumlarda (bir miktar) değişiklik;
• Desteğe bir tepki haline gelen, vücut yüzeyinde elastik bir kuvvetin paralel olarak ortaya çıkmasıyla bir destek reaksiyon kuvvetinin ortaya çıkması (bu, ağırlığı temsil edecektir).

Günlük yaşamda "kütle" ve "ağırlık" kavramları tamamen aynıdır, ancak anlamsal anlamları temelde farklıdır. "Kilonuz kaç?" diye sormak "Kaç kilosun?" demek istiyoruz. Ancak bu gerçeği bulmaya çalıştığımız sorunun cevabı kilogram cinsinden değil Newton cinsinden verilmektedir. geri dönmem gerekecek okul kursu fizik.

Vücut ağırlığı- Vücudun destek veya süspansiyon üzerine uyguladığı baskı kuvvetini karakterize eden miktar.

Karşılaştırma için, vücut kütlesi daha önce kabaca "madde miktarı" olarak tanımlanmıştı, modern çözünürlüklüşöyle geliyor:

Ağırlık - Bir cismin eylemsizlik yeteneğini yansıtan ve yerçekimi özelliklerinin bir ölçüsü olan fiziksel bir nicelik.

Kütle kavramı genel olarak burada sunulandan biraz daha geniştir ancak bizim görevimiz biraz farklıdır. Kütle ve ağırlık arasındaki gerçek farkın gerçeğini anlamak oldukça yeterlidir.

Ayrıca kilogramlardır ve ağırlıklar (bir kuvvet türü olarak) Newton'dur.

Ve belki de ağırlık ve kütle arasındaki en önemli fark, şuna benzeyen ağırlık formülünün kendisinde yer almaktadır:

burada P cismin gerçek ağırlığıdır (Newton cinsinden), m kilogram cinsinden kütlesidir ve g genellikle 9,8 N/kg olarak ifade edilen ivmedir.

Başka bir deyişle ağırlık formülü şu örnekle anlaşılabilir:

Ağırlık yığın değerini belirlemek için sabit bir dinamometreye 1 kg asılıyor. ağırlık. Cisim ve dinamometrenin kendisi hareketsiz olduğundan, kütlesini serbest düşüşün ivmesiyle güvenli bir şekilde çarpabiliriz. Elimizde: 1 (kg) x 9,8 (N/kg) = 9,8 N. Ağırlık, dinamometre süspansiyonuna bu kuvvetle etki eder. Bundan vücut ağırlığının eşit olduğu açıktır. Ancak bu her zaman böyle değildir.

Önemli bir noktaya değinmenin zamanı geldi. Ağırlık formülü yalnızca aşağıdaki durumlarda yer çekimine eşittir:

• vücut dinleniyor;
• Arşimed kuvveti (kaldırma kuvveti) cisme etki etmez. İlginç bir gerçek, suya batırılan bir cismin ağırlığına eşit miktarda suyun yerini almasıdır. Ancak sadece suyu dışarı itmiyor; vücut, yer değiştiren suyun hacmiyle "hafif" oluyor. Bu yüzden 60 kg ağırlığındaki bir kızı şakalaşarak ve gülerek suyun içinde kaldırabilirsiniz ama yüzeyde bunu yapmak çok daha zordur.

Vücut dengesiz hareket ettiğinde, ör. gövde ve süspansiyon ivmelenerek hareket ettiğinde A görünümünü ve ağırlık formülünü değiştirir. Olayın fiziği biraz değişiyor ancak formülde bu tür değişiklikler şu şekilde yansıtılıyor:

P=m(g-a).

Formülle değiştirilebileceği gibi ağırlık negatif olabilir, ancak bunun için vücudun hareket ettiği ivmenin yer çekimi ivmesinden büyük olması gerekir. Ve burada yine ağırlığı kütleden ayırmak önemlidir: Negatif ağırlık kütleyi etkilemez (vücudun özellikleri aynı kalır), ancak aslında ters yönde yönlendirilir.

Bunun iyi bir örneği hızlandırılmış bir asansördür: keskin hızlanma Kısa bir süre için “tavana doğru çekilmiş” izlenimi yaratılır. Böyle bir duyguyla karşılaşmak elbette oldukça kolaydır. Yörüngedeki astronotların tamamıyla hissettiği ağırlıksızlık durumunu deneyimlemek çok daha zordur.

Sıfır yer çekimi - aslında kilo eksikliği. Bunun mümkün olabilmesi için, cismin hareket ettiği ivmenin bilinen ivmeye (g) (9,8 N/kg) eşit olması gerekir. Bu etkiyi elde etmenin en kolay yolu alçak Dünya yörüngesindedir. Yerçekimi, yani. çekim hala vücuda (uyduya) etki eder, ancak ihmal edilebilir düzeydedir. Yörüngede sürüklenen bir uydunun ivmesi de sıfıra yaklaşır. Vücut destek veya süspansiyonla temas etmediğinden, sadece havada yüzdüğü için ağırlık yokluğunun etkisinin ortaya çıktığı yer burasıdır.

Kısmen bu etkiyle uçak havalandığında karşılaşılabilir. Bir an için havada asılı kalma hissi var: Şu anda uçağın hareket ettiği ivme yerçekiminin ivmesine eşit.

Farklılıklara tekrar dönecek olursak ağırlık Ve kitleler, Vücut ağırlığı formülünün kütle formülünden farklı olduğunu hatırlamak önemlidir. :

m= ρ/V,

yani bir maddenin yoğunluğunun hacmine bölünmesiyle elde edilir.