Если устроить хит-парад путанности физических понятий, то после того, как путают массу и вес, следующая ступень - это путаница между силой тяжести и весом.
Обычно в тупик ставит то, что вес - это следствие действия силы тяжести. Знатоки физики скажут, что выражаться так не совсем корректно, однако для общего понимания такой формулировки более чем достаточно. Тема у нас относится к сфере #классическая механика
Во многих случаях можно принять, что вес и сила тяжести равны. Но это не значит, что это одинаковые физические понятия которые имеют одинаковый физический смысл.
В отличие от массы, которую мы уже сравнивали с весом и которая является скалярной величиной, сила тяжести является величиной направленной. Получается, что и вес, и сила тяжести - это векторные величины.
Сила тяжести является следствием работы закона всемирного тяготения. Это сила притяжения тел к Земле вблизи её поверхности.
На схемках её обычно изображают как вектор, который исходит из геометрического центра тела и направлен к центру Земли.
Обратите внимание, что сила тяжести действует вблизи абсолютно любого астрономического объекта. Ведь по закону всемирного тяготения, любые тела притягиваются друг к другу. Кроме того, если объект вращается, то возникает и центробежная сила, которая оказывает влияние на силу тяжести. На Земле эту центробежную силу обычно не принимают в расчёт.
Когда одно из этих тел - планета, то и сила притяжения возрастает многократно.
Применительно к Земле, было установлено, что сила тяжести P=mg, где g - это ускорение свободного падения.
Часто возникает вопрос, почему же тогда мы не считаем силу тяжести на Земле с помощью стандартной формулы F = G * m * M / R* R?
Всё дело в том, что всё это "вошло" в коэффициент g, который является ускорением свободного падения.
Пытливые умы спросят, что значит вблизи Земли?
Вопрос верный. На практике - вблизи Земли означает, что подходит для решения большинства задач из учебника физики. На деле - ускорение нужно было бы рассчитывать для точности в каждой точке, даже в рамках Земли.
Теперь про вес тела. Очевидно, что если тела притягиваются к Земле посредством действия силы тяжести, а само тело стоит на какой-нибудь подставке или даже на поверхности земли, то возникает сила, с которой тело действует на опору или подвес. Это и будет вес тела.
Следовательно, вес тела – это сила, с которой тело действует на опору или подвес. Вес тела всегда будет приложен к опоре. Именно поэтому и на схемках к задачам вес рисуется, как некий вектор, исходящий не из центра тела, а от точки соприкосновения тела и поверхности.
Если рассмотреть стандартную задачку из физики, где есть только вес и сила реакции опоры, то вес можно прировнять к силе тяжести. Из этого и начинается вся путаница.
Но бывают случаи, когда тело имеет вертикальную составляющую ускорения. Тогда вес тела отличается по величине от силы тяжести. Ведь дополнительная сила, которая возникает в системе согласно третьему закону Ньютона делает свой вклад в происходящее и тело давит на опору или подвес сильнее (ну или слабее, если речь о противоположном направлении движения).
Для примера сюда хорошо подходит задача с лифтом, перемещающимся вертикально в верх, или с ракетой, которая взлетает и где космонавты испытывают перегрузки.
Это тот самый момент, когда вес не равен силе тяжести. Эта задачка открывает завесу перед понятием невесомость. Ведь сила тяжести есть всегда, только действует она куда с меньшей силой. А вот веса может и не быть, так как тело банально не сможет давить на опору или подвес, а будет летать и балансировать в пространстве.
