Всем физический привет!
Этот урок мне бы хотелось начать с проблемы заблуждения, в котором живет мир. К сожалению, граница между понятиями "масса" и "вес" размылись, и часто я вижу возмущение среди подопечных, почему сказанное ими не было оценено как верное...
Мне радостно видеть, когда на пачке гречки или в каталоге автомобилей употреблено слово "масса", а рядом значение в "кг". Это правильно - именно масса измеряется в килограммах, а не вес. А почему, мы сегодня разберемся.
Вес
Начнем с определения.
Весом тела называется сила, с которой тело действует на опору или подвес.
Весом тело обладает только в двух случаях: если тело на что-то опирается или на чем-то висит. Если под вами пол или сидение стула, то поздравляю, вы "обладаете" весом!
Вес обозначается латинской буквой Р, как и любая другая сила, измеряется в ньютонах (Н). Если в задаче необходимо обозначить вес тела, то над буквой Р ставится знак вектора.
Рассмотрим оба положения тела.
Частные случаи
Важное замечание: тела находятся в состоянии покоя (их скорость равна 0)!
Опора
На тело всегда будет действовать сила тяжести - она тянет тело к центру Земли. Но опора не дает телу упасть. Сила, которая препятствует, сила упругости. Если тело не движется, значит, силы уравновешивают друг друга - сила упругости равна силе тяжести.
Однако, странный парадокс - сила тяжести и сила упругости имеют разные точки приложения. У силы тяжести - центр тела, у силы упругости - место соприкосновения с опорой. И сила, которая имеет вторую точку приложения - вес. Таким образом, мы пришли к выводу, что сила упругости равняется весу.
И т.к. сила тяжести равна силе упругости, а она в свою очередь - весу, то вес тела, находящегося в состоянии покоя численно равен силе тяжести.
Подвес
Аналогично ситуация обстоит с подвесом. В этом случае сила упругости действует со стороны подвеса на тело.
Вес≠сила тяжести
Этот пункт очень важен. Да, чаще всего вес численно равен силе тяжести, но первое ограничение этого утверждения вы уже записали - тело либо покоится, либо движется равномерно. Но бывают другие случаи, когда формула mg для веса не работает, а чертеж с изображением силы выглядит по-иному.
1. Точки приложения
Точка приложения силы тяжести - центр тела. Веса - опора или подвес.
2. Природа сил
Сила тяжести - частный случай силы всемирного тяготения, природа - гравитационная.
Вес тела возник из-за присутствия силы упругости, а она - одна из силы электромагнитной природы (внутри вещества взаимодействуют частицы - они смещаются, но не объединяются в новые из-за сил притяжения и отталкивания).
3. Направление
Направление веса и силы тяжести часто могут отличаться.
Сила тяжести всегда направлена вертикально вниз к центру Земли.
Вес может быть направлен непосредственно к опоре или подвесу.
В случае на картинке вес будет направлен к стене влево (если человек опирается всем весом на стену).
А на этой фотографии куда направлен вес? Верно, вверх, т.к. опора находится наверху. Однако, сила тяжести всё равно будет направлена вниз.
Домашнее задание: пар. 28, упр. 16
Увидимся на уроке!