Есть ли разница между весом и силой тяжести?

Понимание этого вопроса уже имеет принятый ответ, меня это тоже смутило, и я провел дополнительное исследование, которым поделюсь.

Во-первых, это определение веса. Сначала я понял определение веса из учебника, который читал, как гравитационную силу, действующую на тело . Исходя из этого определения, нет никакой разницы между${F_g}$, гравитационная сила и$\vec w$, сила веса.

Тем не менее, после повторного чтения и поиска во всем Интернете определение, более точно используемое для веса , - это гравитационная сила, которую Земля оказывает на тело , или «Если вы находитесь на другой планете, ваш вес - это гравитационная сила, которую оказывает планета. на тебе." Янг, Х. и Фридман, Р. (2016). Университетская физика с современной физикой (14-е изд.). Pearson Education, Inc., стр. 114.

Имея это в виду, обычно сила веса является особым типом гравитационной силы , которая относится к гравитационной силе, действующей на тело (например, на Луне, на Марсе, на Земле). Если вы имеете в виду в космосе, например, гравитационную силу Земли на Международной космической станции (МКС) или астронавта на МКС, они находятся в постоянном свободном падении, и для ясности, сила, вызывающая это свободное падение, просто называется гравитационной силой, так как возникает ощущение невесомости. Было бы неверным сказать, сколько весит космонавт на МКС, а точнее сказать, какая гравитационная сила оказывает на космонавта Земля (или МКС).

То же самое можно сказать и о небесных телах, таких как Луна. Нельзя сказать, сколько весит луна . Можно было бы сказать, какова сила притяжения Земли к Луне (и так далее для Земли к Солнцу и Марса к Солнцу).

Когда спрашивают о силе веса , то обычно подразумевают, что это сила тяжести объекта на земле (или будет специально названо на каком теле и ускорение свободного падения на этом теле, например, найдите силу веса человека массой 68 кг на Луне, который имеет ускорение свободного падения$1.620 \dfrac {m}{s^2}$). При запросе гравитационной силы будет предоставлена ​​масса 2 объектов или необходимые данные для расчета их массы.

Вот сравнение формул/математических определений.

Сила веса:

Сила гравитации между двумя объектами:

Если бы мы вычислили оба значения для человека весом 150 фунтов на уровне моря, мы бы обнаружили, что оба равны.$667 N$(с округлением до 3-х значащих цифр). Чтобы упростить расчет силы тяжести на Земле, Ньютон вывел соотношение силы веса .

Надеюсь это поможет.

В то время как оба являются силами, вес, как правило, специфичен для любой суммы сил, которые вы чувствуете как нормальную силу (или напряжение). Я могу чувствовать тяжесть в центрифуге из-за центробежной силы. Когда я обнаруживаю, что сижу в своем кресле (на безопасном расстоянии от центрифуг), астронавты на Международной космической станции и я оба подвержены силе гравитации, но только я буду чувствовать свой вес в своем кресле, когда кресло отталкивается назад. против меня. Космонавты находятся в свободном падении и не ощущают веса, игнорируя приливные эффекты.

Вес — это тонкое понятие , потому что мы так привыкли к нему, что даже больше его не замечаем. Вы удивитесь, как плохо некоторые студенты усваивают понятие веса, несмотря на то, что в тот же самый момент они твердо сидят на стуле.

В любом случае, вес — это сила, с которой объект сталкивается, находясь внутри гравитационного поля . Это означает, что я, вы, серверы StackExchange, воздух, но даже МКС, которая вращается, казалось бы, «невесомо», испытывает вес. Вас можно заставить почувствовать себя менее или более тяжелым, применяя другие силы, например, в центрифуге, на американских горках или при ускорении внутри автомобиля.

Даже когда вы падаете в свободном падении, вы чувствуете вес, на самом деле это именно та причина, по которой вы падаете.

Но вес на самом деле не гравитация , потому что иногда не имеет смысла говорить о весе, даже в гравитационном поле.

Во-первых, в то время как вы можете иметь гравитацию без веса (например, свет изгибается гравитационными полями, хотя он не имеет веса, потому что он не имеет массы), вы не можете иметь вес без гравитации .

Во-вторых, гравитация действует в обоих направлениях: как Земля притягивает вас к земле, так и вы тянете Землю «вверх» с той же силой . Таким образом, говоря только о своем весе, вы немного эгоистичны и раните чувства Земли, а также третий закон Ньютона.

Тексты по физике, к сожалению, неоднородны в использовании термина «вес». Вот полезное определение веса. Ваш вес численно равен величине силы, действующей на вас. Но вес и гравитация не являются синонимами, как это может показаться. Вы когда-нибудь слышали выражение о невесомости в открытом космосе или при свободном падении? Это не означает, что в открытом космосе нет гравитации или что это не гравитация заставляет вас падать. Гравитация как вектор силы направлена ​​вниз. Ваш вес – это НАПРАВЛЕННАЯ сила, с которой пол (или стул) воздействует на вас, противодействуя гравитации и удерживая вас от падения к центру земли. (Перечитывая вещи, я думаю, что сказал то, что сказал Эндрю, только по-другому.)

Вес — это донаучное понятие, которое было модифицировано в рамках ньютоновской механики. Неудивительно, что эта модернизация не всегда согласуется и иногда противоречит использованию естественного языка и нашей интуиции. Например, рассмотрите следующие вопросы:

• Измеряет ли вес пружинный баланс/тензодатчик? Всегда ли это правильно? Балансовые весы измеряют вес?

• Изменяется ли ваш вес в зависимости от вашего местоположения на Земле, например, на полюсах, на экваторе, на вершине Эвереста, на дне океанов?

• Если бы можно было пробурить скважину глубиной в сотни километров, как изменился бы ваш вес на разных глубинах скважины?

• Сколько весит парашютист (а), когда он выходит из самолета, (б) когда он достигает предельной скорости и (в) когда его парашют раскрывается?

• Сколько весит воздушный шар, наполненный воздухом? Изменяется ли его вес в зависимости от высоты? Сколько весит воздушный шар, наполненный гелием?

• Сколько весят космонавты на МКС?

• Что бы вы весили в точке L1 между Землей и Луной? Что бы вы весили в точке L1 между Землей и Солнцем?

Вес — это сила, испытываемая телом из-за гравитации земли, планеты, частицы или другого тела. Сила гравитации — это сила, которая вызывает вес.

Разница в том, что вес является следствием Силы гравитации. Вес — это величина, которую вы измеряете для конкретного объекта, а гравитация — это мера того, насколько искривлено пространство-время, в котором живет этот объект. Чтобы лучше понять эту разницу, представьте себе световой луч, путешествующий по пространству. Вы не можете измерить «вес» светового луча, однако световой луч не будет двигаться по прямой линии, если гравитационные эффекты значительны.

Вес – это сила, с которой земля действует на тело. Сила гравитации — это сила на единицу массы, действующая на землю или силу гравитационного поля.