При работе со студентами часто замечаешь, что многие путаются в таких фундаментально важных терминах, как масса и вес. Чем отличаются масса и вес в физике и почему эти понятия стоит разделять? Это раздел #классическая механика .
Начать можно с того, что обозначить единицы измерения.
Масса в системе СИ имеет размерность килограммы (кг), а вес измеряется в Ньютонах (Н). Наверняка это обстоятельство покажется вам странным. Значит и понятия тут разные.
Получается, что когда мы покупаем на рынке картофель, использовать слово вес в принципе неуместно? Да, это действительно так. Если мы отвечаем на вопрос сколько весит ведро картошки, ответ нужно получить в Ньютонах, а не в килограммах. Значит, правильно было бы использовать такую конструкцию: Завесьте мне 100 Н картошки, пожалуйста. Или же сказать наоборот, мне нужно ведро картофеля, массой 10 кг. Остальное является разговорной интерпретацией вопроса и во многом она и порождает путаницу.
Что такое масса
В физике, масса - это величина скалярная. Не имеет направление, а является характеристикой. Самое распространённое определение, что масса - это мера инертности тела.
В упрощенном понимании инертность - это стремление тела сохранить состояние покоя или равномерного прямолинейного движения. Представьте, что вы пытаетесь столкнуть чугунный шар. Тяжело идёт, не так ли? У него большая инертность. А теперь столкнем воздушный шарик с равными геометрическими параметрами. Всё гораздо легче. Как вы понимаете, отличается у этих шариков только один параметр - масса. Чугунный шар имеет массу 15 кг, а воздушный шарик - 0,2 кг. Вот та самая масса и является тут мерой инертности. Масса всегда останется постоянной для конкретного тела.
Для простого тела масса напрямую связана с плотностью тела и образована суммой всех частичек этого тела. Плотность умножаем на объем и получаем массу.
Что такое вес
Когда же речь заходит о весе, нужно понимать, что вес - это, в первую очередь, сила и векторная величина. Сила, с которой тело притягивается к земле.
Вес имеет направление. Измеряется вес в Ньютонах.
В физике весом принято называть силу, с которой тело действует на опору или подвес. Тело давит на пол, а пол этому сопротивляется.
Вес, в свою очередь, часто путают с силой тяжести.
Сила тяжести считается, как mg. А вот вес в некоторых случаях соотносится с ней не равномерно.
Так, человек, который поднимается в лифте испытывает некоторую перегрузку при начале движения и начинает весить больше. Ведь к силе реакции опоры добавляется ещё и сила, возникающая при движении лифта.
Проще всего запомнить разницу между весом и массой, вспоминая космос. Как такового веса в космосе нет, а вот массу никто не отменял. Ровно как и инертность, которая напрямую связана с массой.
Тогда как мы можем измерять массу на весах? Ведь весы, вроде как, должны оперировать с силами, так как в механическом их варианте мы работаем о сжатой пружиной. Тут всё очень просто. Шкала проградуирована в килограммах. Перед градуировкой масса для установки отметки была высчитана из веса тела.
N-mg=0; N + F упругости пружины весов - mg = 0; Из этих соображений и высчитываем массу. Сила реакции опоры N тут нулевая, так функцию опоры выполняет пружина.
