რა არის წონა ფიზიკაში. ნახეთ, რა არის "წონა" სხვა ლექსიკონებში. სხეულის წონის კონცეფცია

ჩვენ ისე ვგრძნობთ, თითქოს იატაკზე „გვაჭერენ“, ან თითქოს ჰაერში „ვიკიდებთ“. ეს ყველაზე უკეთ შეიძლება განიცადოთ ატრაქციონით გასეირნებისას ან მაღლივი კორპუსის ლიფტებში, რომლებიც მოულოდნელად იწყებენ ასვლას და დაღმასვლას.

მაგალითი:

წონის მომატების მაგალითები:

როდესაც ლიფტი მოულოდნელად იწყებს მაღლა მოძრაობას, ლიფტში მყოფებს ისეთი შეგრძნება აქვთ, თითქოს იატაკზე "აწვალებენ".

როდესაც ლიფტი მკვეთრად ამცირებს დაღმავალ სიჩქარეს, მაშინ ლიფტში მყოფი ადამიანები, ინერციის გამო, უფრო ძლიერად არიან "დაჭერილი" ფეხებით ლიფტის იატაკში.

როდესაც ატრაქციონი გადაადგილდება ატრაქციონის ფსკერზე, ტროლეიზე ხალხი გრძნობს თავს ისე, როგორც ადგილს "უბიძგებენ".

მაგალითი:

წონის შემცირების მაგალითები:

მცირე გორაკებზე სწრაფი ველოსიპედისას, ბორცვის მწვერვალზე მყოფი ველოსიპედისტი გრძნობს სიმსუბუქის გრძნობას.

როდესაც ლიფტი მოულოდნელად იწყებს ქვევით გადაადგილებას, ლიფტში მყოფი ადამიანები გრძნობენ, რომ იატაკზე მათი წნევა იკლებს, ჩნდება თავისუფალი ვარდნის შეგრძნება.

ატრაქციონის მაღალ წერტილზე როლიკებით ტრიალისას, ეტლში მყოფი ხალხი თავს ისე გრძნობს, თითქოს მათ ჰაერში "ყრიან".

როდესაც საქანელა ყველაზე მაღალ წერტილამდე ტრიალებს, იგრძნობა, რომ მოკლე მომენტში სხეული ჰაერში "ეკიდება".

წონის ცვლილება ასოცირდება ინერციით - სხეულის სურვილი შეინარჩუნოს საწყისი მდგომარეობა. ამიტომ, წონის შეცვლა ყოველთვის მოძრაობის აჩქარების საპირისპიროა. როდესაც აჩქარება ზემოთ არის, სხეულის წონა იზრდება. და თუ მოძრაობის აჩქარება ქვევით არის მიმართული, სხეულის წონა იკლებს.

ნახატზე, ლურჯი ისრები აჩვენებს მოძრაობის აჩქარების მიმართულებას.

1) თუ ლიფტი სტაციონარულია ან თანაბრად მოძრაობს, მაშინ აჩქარება ნულის ტოლია. ამ შემთხვევაში, ადამიანის წონა ნორმალურია ძალის ტოლიასიმძიმის და განისაზღვრება შემდეგნაირად: P = მ ⋅ გ

2) თუ ლიფტი დაჩქარებული სიჩქარით მოძრაობს ზემოთ ან ქვევით მოძრაობისას ამცირებს მის სიჩქარეს, მაშინ აჩქარება მიმართულია ზემოთ. ამ შემთხვევაში, ადამიანის წონა იზრდება და განისაზღვრება შემდეგნაირად: P = მ ⋅ გ + ა.

3) თუ ლიფტი აჩქარებით გადადის ქვევით ან ზემოთ სიჩქარის შემცირებისას, მაშინ აჩქარება ქვევით არის მიმართული. ამ შემთხვევაში, ადამიანის წონა მცირდება და განისაზღვრება შემდეგნაირად: P = m ⋅ g - a.

4) თუ ადამიანი იმ ობიექტშია, რომელიც თავისუფლად ეცემა, მაშინ მოძრაობის აჩქარება მიმართულია ქვევით და იგივეა, რაც თავისუფალი ვარდნის აჩქარება: \ ( a = g \).

ამ შემთხვევაში, ადამიანის წონა არის ნულოვანი: P = 0.

მაგალითი:

მოცემულია: ადამიანის მასა არის \ (80 კგ \). ქალი ლიფტში შედის, რომ ზემოთ ასასვლელიყო. ლიფტის აჩქარებაა ((7 \) მ 2).

მოძრაობის თითოეული ეტაპი, გაზომვის მაჩვენებლებთან ერთად, ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ ფიგურებში.

1) ლიფტი უძრავად დგას, ხოლო ადამიანის წონაა: P = მ ⋅ გ = 80 ⋅ 9,8 = 784 ნ.

2) ლიფტი იწყებს ზემოთ გადაადგილებას დაჩქარებით \ (7 \) მ 2 და ადამიანის წონა იზრდება: P = მ ⋅ გ ა = 80 ⋅ 9,8 7 = 1334 ნ.

3) ლიფტმა აიღო სიჩქარე და მოძრაობს თანაბრად, ხოლო ადამიანის წონაა: P = m ⋅ g = 80 ⋅ 9.8 = 784 N.

4) აწევა ასწია მუხრუჭზე უარყოფითი აჩქარებით (შენელება) \ (7 \) მ 2, ხოლო ადამიანის წონა მცირდება: P = m ⋅ g - a = 80 ⋅ 9.8 - 7 = 224 N.

5) ლიფტი მთლიანად გაჩერებულია, ადამიანის წონაა: P = მ ⋅ გ = 80 ⋅ 9,8 = 784 ნ.

დავალების სურათების და მაგალითების გარდა, თქვენ შეგიძლიათ უყუროთ ვიდეოს, რომელიც მოსწავლეებმა ჩაატარეს ექსპერიმენტით, სადაც ნაჩვენებია, თუ როგორ იცვლება ადამიანის სხეულის წონა ლიფტში. ექსპერიმენტის დროს მოსწავლეები იყენებენ სასწორებს, რომელშიც წონა კილოგრამის ნაცვლად დაუყოვნებლივ არის მითითებული \ (ნიუტონები, H \). http://www.youtube.com/watch?v=D-GzuZjawNI.

მაგალითი:

უწონადობის მდგომარეობა ხდება იმ შემთხვევებში, როდესაც ადამიანი მდებარეობს ობიექტში, რომელიც თავისუფალ ვარდნაშია. არსებობს სპეციალური თვითმფრინავები, რომლებიც შექმნილია ნულოვანი სიმძიმის მდგომარეობის შესაქმნელად. ისინი გარკვეულ სიმაღლეზე იზრდებიან და ამის შემდეგ თვითმფრინავი თავისუფალ ვარდნაში ხდება (30 წამი). თვითმფრინავის თავისუფალი ვარდნის დროს მასში მყოფი ადამიანები გრძნობენ უწონადობას. ამ სიტუაციაში ჩანს ეს ვიდეო.

უკან უკან

ყურადღება! სლაიდის გადახედვა გამოიყენება მხოლოდ ინფორმაციული მიზნებისთვის და შეიძლება არ წარმოადგენდეს პრეზენტაციის ყველა შესაძლებლობას. თუ თქვენ დაინტერესებული ხართ ამ ნამუშევრით, გთხოვთ ჩამოტვირთოთ სრული ვერსია.

ეს პრეზენტაცია მიზნად ისახავს 9-10 კლასის მოსწავლეების მომზადებას სხეულის წონის თემისთვის.

პრეზენტაციის მიზნები:

1. "სიმძიმის" ცნებების მიმოხილვა და გაღრმავება; "სხეულის წონა"; "უწონადობა".
2. ხაზგასმით აღნიშნეთ სტუდენტების ყურადღება, რომ სიმძიმე და სხეულის წონა განსხვავებული ძალაა.
3. ასწავლეთ მოსწავლეებს, განსაზღვრონ ვერტიკალურად მოძრავი სხეულის წონა.

IN Ყოველდღიური ცხოვრებისსხეულის წონა განისაზღვრება წონით. მე -7 კლასის ფიზიკის კურსიდან ცნობილია, რომ გრავიტაცია პირდაპირპროპორციულია სხეულის წონისთან. ამიტომ, სხეულის წონა ხშირად უტოლდება მის მასას ან სიმძიმას. ფიზიკის თვალსაზრისით, ეს უხეში შეცდომაა. სხეულის წონა ძალაა, მაგრამ სიმძიმე და სხეულის წონა განსხვავებული ძალაა.

მიზიდულობის ძალა უნივერსალური მიზიდულობის ძალების გამოვლინების განსაკუთრებული შემთხვევაა. ამიტომ, მიზანშეწონილია გავიხსენოთ უნივერსალური მიზიდულობის კანონი, ასევე ის ფაქტი, რომ გრავიტაციული მიზიდულობის ძალები ვლინდება, როდესაც სხეულებს ან ერთ-ერთ სხეულს უზარმაზარი მასა აქვს (სლაიდი 2).

ხმელეთის პირობებისთვის უნივერსალური მიზიდულობის კანონის გამოყენებისას (სლაიდი 3), პლანეტა შეიძლება ჩაითვალოს ერთგვაროვან სფეროდ, ხოლო მის ზედაპირთან მდებარე მცირე სხეულები წერტილოვანი მასებად. დედამიწის რადიუსი 6400 კმ. დედამიწის მასა 6 ∙ 10 24 კგ.

= ,
სადაც g არის სიმძიმის გამო აჩქარება.

დედამიწის ზედაპირთან ახლოს g = 9,8 მ / წმ 2 ≈ 10 მ / წმ 2.

სხეულის წონა - ძალა, რომლითაც ეს სხეული მოქმედებს ჰორიზონტალურ საყრდენზე ან აჭიმავს სუსპენზიას.

ნახ. 1

ნახ. 1 გვიჩვენებს სხეულს საყრდენზე. საყრდენი N (F კონტროლი) რეაქციის ძალა გამოიყენება არა საყრდენზე, არამედ მასზე არსებულ სხეულზე. საყრდენის რეაქციის ძალის მოდული უდრის წონის მოდულს ნიუტონის მესამე კანონის შესაბამისად. სხეულის წონა არის ელასტიური ძალის გამოვლინების განსაკუთრებული შემთხვევა. ყველაზე მნიშვნელოვანი თვისებაწონა არის ის, რომ მისი მნიშვნელობა დამოკიდებულია იმ აჩქარებაზე, რომელთანაც საყრდენი ან სავალი ნაწილი მოძრაობს. წონა სიმძიმის ტოლია მხოლოდ მოსვენებული სხეულისთვის (ან მუდმივი სიჩქარით მოძრავი სხეულისთვის). თუ სხეული მოძრაობს აჩქარებით, მაშინ წონა შეიძლება იყოს მეტი ან ნაკლები სიმძიმის ძალაზე, და ნულის ტოლიც კი იყოს.

პრეზენტაციაში, 1-ლი პრობლემის გადაჭრის მაგალითის გათვალისწინებით, განიხილება დინამიკის ზამბარით შეჩერებული 500 გ მასის წონის განსაზღვრის სხვადასხვა შემთხვევები, მოძრაობის ხასიათიდან გამომდინარე:

ა) დატვირთვა აიწევს 2 მ / წმ 2 აჩქარებით;
ბ) დატვირთვის შემცირება ხდება 2 მ / წმ 2 აჩქარებით;
გ) დატვირთვა თანაბრად არის აწეული;
დ) დატვირთვა თავისუფლად ეცემა.

დავალებები სხეულის წონის გამოსათვლელად მოცემულია განყოფილებაში "დინამიკა". დინამიკაზე პრობლემების გადაჭრა ემყარება ნიუტონის კანონების გამოყენებას შემდგომი პროექციით შერჩეულ საკოორდინაციო ღერძებზე. ეს განსაზღვრავს მოქმედებათა თანმიმდევრობას.

1. შესრულებულია ნახაზი, რომელიც ასახავს სხეულზე მოქმედ ძალებს (სხეულებზე) და აჩქარების მიმართულებას. თუ აჩქარების მიმართულება უცნობია, იგი აირჩევა თვითნებურად, ხოლო პრობლემის გადაჭრა იძლევა პასუხს არჩევანის სისწორეზე.
2. დაწერეთ ნიუტონის მეორე კანონი ვექტორული ფორმით.
3. ცულები შეირჩევა. ჩვეულებრივ, მოსახერხებელია ერთ-ერთი ღერძის მართვა სხეულის აჩქარების მიმართულებით და მეორე პერპენდიკულარული აჩქარების მიმართულებით. ღერძების არჩევანი განისაზღვრება კომფორტული მოსაზრებებით: ასე რომ, ნიუტონის კანონების პროგნოზების გამოთქმებს უმარტივესი ფორმა ექნება.
4. ღერძზე პროექციებში მიღებული ვექტორული განტოლებები ემატება პრობლემური პირობების ტექსტიდან მომდინარე ურთიერთობებს. მაგალითად, კინემატიკური კავშირის განტოლებები, ფიზიკური სიდიდეების განმარტებები, ნიუტონის მესამე კანონი.
5. მიღებული განტოლებების სისტემის გამოყენებით ვცდილობთ ვუპასუხოთ პრობლემის კითხვას.

ანიმაციის დაყენება პრეზენტაციაში საშუალებას გაძლევთ ფოკუსირება გააკეთოთ მოქმედებების თანმიმდევრობაზე პრობლემების გადაჭრისას. ეს მნიშვნელოვანია, ვინაიდან სხეულის წონის გამოთვლის პრობლემების გადაჭრისას შეძენილი უნარები სასარგებლო იქნება სტუდენტებისათვის ფიზიკის სხვა თემებისა და სექციების შესწავლისას.

პრობლემის გადაჭრა 1.

1 ასხეული მოძრაობს 2 მ / წმ აჩქარებით 2 ზემოთ (სლაიდი 7).

ნახ. 2

1 ბსხეული აჩქარებით მოძრაობს ქვევით (სლაიდი 8). OY ღერძი მიმართულია ქვემოთ, შემდეგ სიმძიმისა და ელასტიურობის ძალების პროგნოზები (2) განტოლებაში ცვლის ნიშნებს და მას აქვს ფორმა:

(2) მგ - F კონტროლი = მა.

ამიტომ, P = მ (გ-ა) = 0,5 კგ ∙ (10 მ / წმ 2 - 2 მ / წმ 2) = 4 ნ

1 გერთიანი მოძრაობით (სლაიდი 9), განტოლებას (2) აქვს ფორმა:

(2) მგ - F კონტროლი = 0, რადგან დაჩქარება არ არის.

ამიტომ, P = მგ = 5 ნ.

1 დთავისუფალი ვარდნა = (სლაიდი 10). გამოვიყენოთ 1 ბ პრობლემის გადაჭრის შედეგი:

P = მ (გ - ა) = 0,5 კგ (10 მ / წმ 2 - 10 მ / წმ 2) = 0 ჰ.

მდგომარეობას, რომელშიც სხეულის წონა ნულის ტოლია, უწონობის მდგომარეობას უწოდებენ.

სხეულზე მოქმედებს მხოლოდ გრავიტაცია.

უწონადობაზე საუბრისას უნდა აღინიშნოს, რომ კოსმოსური ხომალდების ძრავებით ფრენის დროს ასტრონავტები განიცდიან უწონობის ხანგრძლივ მდგომარეობას.

ხომალდი და მოკლევადიანი უმძიმობის მდგომარეობა რომ განიცადოთ, საჭიროა გადახტომა. გაშვებული ადამიანი იმ მომენტში, როდესაც მისი ფეხები არ ეხება მიწას, ასევე უწონად მდგომარეობაშია.

პრეზენტაციის გამოყენება შესაძლებელია გაკვეთილზე თემის "სხეულის წონის" ახსნისას. კლასის მომზადების დონის მიხედვით, მოსწავლეებს არ შეიძლება შემოგთავაზონ ყველა სლაიდი, რომელშიც მოცემულია პრობლემის გადაჭრა. მაგალითად, კლასებში, რომლებსაც აქვთ ფიზიკის შესწავლის მოტივაცია, საკმარისია ახსნა, თუ როგორ უნდა გამოვთვალოთ მოძრავი სხეულის წონა აჩქარება ზემოთ (ამოცანა 1 ა), ხოლო დარჩენილი ამოცანები (ბ, გ, დ) უზრუნველყოფს დამოუკიდებელ ამოხსნას შემდგომი გადამოწმების შემდეგ. პრობლემის გადაჭრის შედეგად მიღებული დასკვნები 1, მოსწავლეებმა უნდა სცადონ საკუთარი ძალებით გაკეთება.

დასკვნები (სლაიდი 11).

1. სხეულის წონა და სიმძიმე სხვადასხვა ძალაა. მათ განსხვავებული ბუნება აქვთ. ამ ძალებს მიმართავენ სხვადასხვა სხეულები: სიმძიმე - სხეულზე; სხეულის წონა - საყრდენამდე (სუსპენზია).
2. სხეულის წონა ემთხვევა მიზიდულობის ძალას მხოლოდ მაშინ, როდესაც სხეული მოძრაობს ან მოძრაობს ერთნაირად და სწორხაზოვნად, ხოლო სხვა ძალები, გარდა სიმძიმის ძალისა და საყრდენის რეაქციისა (შეჩერების დაძაბულობა), მასზე არ მოქმედებენ.
3. სხეულის წონა უფრო მეტია ვიდრე სიმძიმის ძალა (P> მგ), თუ სხეულის აჩქარება მიმართულია მიზიდულობის ძალის მიმართულების საწინააღმდეგო მიმართულებით.
4. სხეულის წონა ნაკლებია მიზიდულობაზე (P< mg), если ускорение тела совпадает по направлению с силой тяжести.
5. მდგომარეობას, რომელშიც სხეულის წონა ნულის ტოლია, უწონობის მდგომარეობას უწოდებენ. სხეული უმძიმეს მდგომარეობაშია, როდესაც ის მოძრაობს თავისუფალი ვარდნის აჩქარებით, ანუ როდესაც მასზე მხოლოდ სიმძიმე მოქმედებს.

მე -2 და მე –3 პრობლემები (სლაიდი 12) მოსწავლეებს შეიძლება შესთავაზონ საშინაო დავალების შესრულება.

სხეულის წონის პრეზენტაცია შეიძლება გამოყენებულ იქნას დისტანციური სწავლა... ამ შემთხვევაში რეკომენდებულია:

1. პრეზენტაციის დათვალიერებისას ჩაწერეთ რვეულში 1-ლი პრობლემის ამოხსნა;
2. დამოუკიდებლად გადაწყვიტოს 2, 3 პრობლემები, პრეზენტაციაში შემოთავაზებული მოქმედებების თანმიმდევრობის გამოყენებით.

პრეზენტაცია თემაზე "სხეულის წონა" საშუალებას გაძლევთ აჩვენოთ პრობლემების გადაჭრის თეორია დინამიკაზე საინტერესო, ხელმისაწვდომი ინტერპრეტაციით. პრეზენტაცია აქტიურდება შემეცნებითი საქმიანობასტუდენტებს და საშუალებას გაძლევთ ჩამოყალიბდეთ სწორი მიდგომა ფიზიკური პრობლემების გადასაჭრელად.

ლიტერატურა:

1. გრინჩენკო ბ.ი. ფიზიკა 10-11. პრობლემების გადაჭრის თეორია. საშუალო სკოლის სტუდენტებისა და უნივერსიტეტის მსურველთათვის. - Velikie Luki: Velikie Luki City სტამბა, 2005 წ.
2. Gendenshtein L.E. ფიზიკა 10 კლასი. 2 საათზე, H 1./L.E. გენდენშტეინი, ი.ი. დიკი - მ.: მნემოსინა, 2009 წ.
3. Gendenshtein L.E. ფიზიკა 10 კლასი. 2 საათზე, ნაწილი 2. პრობლემების წიგნი. / LE. გენდენშტეინი, ლ. კირიკი, ი.მ. გელგაფგატი, ი.იუ. ნენაშევი. - მ.: მნემოსინა, 2009 წ.

ინტერნეტ რესურსები:

1. images.yandex.ru
2. videocat.chat.ru

სტუდენტების საკმაოდ ბევრი შეცდომა და შემთხვევითი დათქმა უკავშირდება წონის სიძლიერეს. თვით ფრაზა "წონის ძალა" არ არის ძალიან ნაცნობი, რადგან ჩვენ (მასწავლებლები, სახელმძღვანელოებისა და პრობლემური წიგნების ავტორები, სასწავლო საშუალებები და ცნობარი წიგნები) უფრო მიჩვეულები ვართ "სხეულის წონის" თქმასა და წერას. ამრიგად, თვითონ ეს ფრაზა გვაშორებს ცნებას, რომ წონა არის ძალა და იწვევს იმ ფაქტს, რომ სხეულის წონა დაბნეულია სხეულის წონაში (მაღაზიაში ხშირად გვესმის, როდესაც პროდუქტის ზოგიერთი კილოგრამის წონა მოგვთხოვთ). მეორე გავრცელებული სტუდენტის შეცდომაა სიმძიმისა და სიმძიმის აღრევა. შევეცადოთ გაერკვნენ წონის სიძლიერეზე სასკოლო სახელმძღვანელოს დონეზე.

დასაწყისისთვის გადავხედოთ საცნობარო ლიტერატურას და შევეცადოთ გავიგოთ ავტორების აზრი ამ საკითხთან დაკავშირებით. Yavorskiy B.M., Detlaf A.A. (1) ინჟინრებისა და სტუდენტების სახელმძღვანელოში, სხეულის წონა არის ძალა, რომლითაც ეს სხეული მოქმედებს დედამიწის მიზიდულობის გამო საყრდენზე (ან შეჩერებაზე), რომელიც სხეულს უშლის თავისუფალი ვარდნისგან. თუ სხეული და საყრდენი უმოძრაოა დედამიწასთან შედარებით, მაშინ სხეულის წონა მისი სიმძიმის ტოლია. მოდით დავსვათ რამდენიმე გულუბრყვილო განმარტება განმარტება:

1. რა სახის ანგარიშგების სისტემაზეა საუბარი?

2. არსებობს ერთი საყრდენი (ან სუსპენზია) ან რამდენიმე (საყრდენი და შეჩერება)?

3. თუ სხეული მიზიდულობს არა დედამიწისკენ, არამედ, მაგალითად, მზისკენ, ექნება მას წონა?

4. თუ სხეული არის კოსმოსური ხომალდიაჩქარებით მოძრაობს, "თითქმის" არაფერს მიილტვის მოსალოდნელ სივრცეში, ექნება მას წონა?

5. როგორ არის განლაგებული საყრდენი ჰორიზონტთან შედარებით, არის შეჩერება ვერტიკალური სხეულის წონისა და სიმძიმის თანასწორობის შემთხვევაში?

6. თუ სხეული მოძრაობს ერთნაირად და სწორხაზოვნად, დედამიწასთან შედარებით საყრდენთან ერთად, მაშინ სხეულის წონა ტოლია მისი სიმძიმის?

სახელმძღვანელოში, ფიზიკაში, უნივერსიტეტებში შესასვლელი სახელმძღვანელო და თვითგანათლება Yavorsky B.M. და სელესნევა იუ.ა. (2) განმარტეთ ბოლო გულუბრყვილო კითხვაზე, უგულებელყოფით პირველს.

N. I. Koshkin და შირკევიჩი მ.გ. (3) შემოთავაზებულია განიხილოს სხეულის წონა ვექტორული ფიზიკური სიდიდე, რომლის პოვნა შესაძლებელია ფორმულით:

ქვემოთ მოცემული მაგალითებიდან ჩანს, რომ ეს ფორმულა მუშაობს იმ შემთხვევებში, როდესაც სხეულზე სხვა ძალა არ მოქმედებს.

კულინგი ჰ. (4) საერთოდ არ შემოაქვს წონის კონცეფცია, როგორც ასეთი, პრაქტიკულად ადგენს მას სიმძიმის ძალას; ნახატებში წონის ძალა გამოიყენება სხეულზე და არა საყრდენზე.

პოპულარულ "ფიზიკის რეპეტიტორში" კასატკინა ი.ლ. (5) სხეულის წონა განისაზღვრება, როგორც ძალა, რომლითაც სხეული მოქმედებს საყრდენზე ან სუსპენზიაზე პლანეტის მოზიდვის გამო. ავტორის მიერ მოყვანილ შემდეგ განმარტებებსა და მაგალითებში მხოლოდ გულუბრყვილო კითხვებს მე -3 და მე -6 პასუხობს.

ფიზიკის სახელმძღვანელოების უმეტესობაში წონის განმარტებები მოცემულია ასე თუ ისე, ავტორების (1), (2), (5) განმარტებების მსგავსი. მე -7 და მე -9 საგანმანათლებლო კლასებში ფიზიკის შესწავლისას, ეს შეიძლება გამართლებული იყოს. 10 სპეციალიზირებულ კლასში, ამგვარი განმარტებით, პრობლემების მთელი კლასის გადაჭრისას არ შეიძლება თავიდან იქნას აცილებული სხვადასხვა სახის გულუბრყვილო შეკითხვები (საერთოდ, არ არის საჭირო რაიმე კითხვის თავიდან ასაცილებლად).

ავტორები Kamenetskiy S.E., Orekhov V.P. (6) -ში, სიმძიმისა და სხეულის წონის ცნებების გარჩევა და განმარტება, ისინი წერენ, რომ სხეულის წონა არის ძალა, რომელიც მოქმედებს საყრდენზე ან სავალზე. Და სულ ეს არის. თქვენ არ გჭირდებათ რაიმეს წაკითხვა სტრიქონებს შორის. მართალია, მაინც მინდა ვკითხო, რამდენი საყრდენი და დაკიდება და შეიძლება სხეულს ჰქონდეს ერთდროულად საყრდენიც და დაკიდებაც?

და ბოლოს, მოდით გავეცნოთ ვ.ა. კასიანოვის მიერ მოცემულ სხეულის წონის განმარტებას. (7) მე -10 კლასის ფიზიკის სახელმძღვანელოში: ”სხეულის წონა არის სხეულის მთლიანი ელასტიური ძალა, რომელიც მოქმედებს სიმძიმის თანდასწრებით ყველა შეერთებაზე (საყრდენები, სუსპენზია)”. თუ, ამავე დროს, გახსოვდეთ, რომ მიზიდულობის ძალა უდრის ორი ძალის შედეგს: გრავიტაციული მიზიდულობის ძალას პლანეტაზე და ინერციის ცენტრიდანულ ძალას, იმ პირობით, რომ ეს პლანეტა ბრუნავს თავის ღერძზე, ან რაიმე სხვა ძალაზე ინერციის ასოცირდება ამ პლანეტის დაჩქარებულ მოძრაობასთან, მაშინ შეიძლება ვეთანხმოთ ამ განმარტებას. ვინაიდან ამ შემთხვევაში არავინ გვაწუხებს იმის წარმოდგენაში, როდესაც გრავიტაციული ძალის ერთ-ერთი კომპონენტი უმნიშვნელო იქნება, მაგალითად, კოსმოსური ხომალდის საქმე შორეულ სივრცეში. და თუნდაც ამ დათქმებით, ის ცდუნება ამოიღოს სიმძიმის სავალდებულო არსებობა განსაზღვრებიდან, რადგან შესაძლებელია სიტუაციები, როდესაც არსებობს სხვა ინერტული ძალები, რომლებიც არ არიან დაკავშირებული პლანეტის მოძრაობასთან ან კულონის სხვა სხეულებთან ურთიერთქმედების ძალებთან, მაგალითად . ან, თქვენ ეთანხმებით არაინერციულ საანგარიშო სისტემებში რაიმე "ექვივალენტური" სიმძიმის დანერგვას და განსაზღვრავთ წონის ძალას იმ შემთხვევისთვის, როდესაც სხეულის ურთიერთქმედება არ არის სხვა სხეულებთან, გარდა იმ სხეულისა, რომელიც ქმნის გრავიტაციულობას მოზიდვა, მხარდაჭერა და შეჩერებები.

და მაინც, მოდით გადავწყვიტოთ, როდის არის სხეულის წონა ტოლი სიმძიმის ძალას ინერციული ანგარიშგების სისტემებში?

დავუშვათ, რომ ჩვენ გვაქვს ერთი საყრდენი ან ერთი სავალი ნაწილი. საკმარისია, რომ საყრდენი ან სუსპენზია მოძრაობა იყოს დედამიწასთან შედარებით (დედამიწა ითვლება ინერციული ანგარიშგების სისტემად), ან ის მოძრაობს ერთნაირად და სწორხაზოვნად? მიიღეთ ფიქსირებული საყრდენი, რომელიც მდებარეობს ჰორიზონტის კუთხესთან. თუ საყრდენი გლუვია, მაშინ სხეული იხრება დახრილი სიბრტყის გასწვრივ, ე.ი. არ ეყრდნობა საყრდენს და არ არის თავისუფალ ვარდნაში. და თუ საყრდენი იმდენად უხეშია, რომ სხეული ისვენებს, ან დახრილი სიბრტყე არ წარმოადგენს საყრდენს, ან სხეულის წონა არ უდრის მიზიდულობის ძალას (რა თქმა უნდა შეგიძლიათ უფრო შორს წასვლა და კითხვა რომ სხეულის წონა არ არის სიდიდის ტოლი და საწინააღმდეგო არ არის საყრდენის რეაქციის ძალა, და მაშინ საერთოდ აღარ იქნება სალაპარაკო). თუ დახრილ სიბრტყეს საყრდენად მივიჩნევთ, ფრჩხილებში წინადადება კი ირონიაა, ნიუტონის მეორე კანონის განტოლების ამოხსნა, რომელიც ამ შემთხვევაში ასევე იქნება წონასწორული სხეულის წონასწორობის პირობა, დაწერილი პროგნოზები Y ღერძზე, მივიღებთ გამოხატვას წონის გარდა სიმძიმისა:

ამრიგად, ამ შემთხვევაში საკმარისი არ არის იმის მტკიცება, რომ სხეულის წონა ტოლია მიზიდულობის ძალას, როდესაც სხეული და საყრდენი მოძრაობენ დედამიწასთან შედარებით.

მოდით მოვიყვანოთ მაგალითი სუსპენზიით, რომელიც მოძრავია დედამიწისა და მასზე მდებარე სხეულის მიმართ. დადებითად დამუხტული ლითონის ბურთი ძაფზე მოთავსებულია ერთგვაროვან ელექტრულ ველში ისე, რომ ძაფი ქმნის გარკვეულ კუთხეს ვერტიკალთან. მოდით, ბურთის წონა ვიპოვოთ იმ პირობით, რომ ყველა ძალების ვექტორული ჯამი ნულოვანია დასვენებული სხეულისთვის.

როგორც ხედავთ, ზემოთ აღნიშნულ შემთხვევებში, სხეულის წონა არ უდრის მიზიდულობის ძალას, როდესაც დედამიწასთან შედარებით საყრდენი, სუსპენზია და სხეულის უძრაობის პირობაა შესრულებული. ზემოთ ჩამოთვლილი შემთხვევების თავისებურებებია ხახუნის ძალისა და კულონის ძალის არსებობა, შესაბამისად, რომელთა არსებობა რეალურად იწვევს იმ ფაქტს, რომ სხეულები იკავებენ მოძრაობისგან. ვერტიკალური შეჩერების და ჰორიზონტალური საყრდენი, დამატებითი ძალები არ არის საჭირო, რომ სხეული არ მოძრაობდეს. ამრიგად, დედამიწასთან საყრდენი, სუსპენზია და სხეულის უძრაობის პირობებში შეიძლება დავამატოთ, რომ საყრდენი ჰორიზონტალურია და სუსპენზია ვერტიკალური.

გადაჭრით თუ არა ეს დამატება ჩვენს კითხვას? მართლაც, ვერტიკალური შეჩერების და ჰორიზონტალური საყრდენების მქონე სისტემებში შეიძლება მოქმედებდეს ისეთი ძალები, რომლებიც ამცირებენ ან ზრდის სხეულის მასას. ეს შეიძლება იყოს არქიმედეს ძალა, მაგალითად, ან კულონის ძალა, რომელიც ვერტიკალურად არის მიმართული. შევაჯამოთ ერთი საყრდენი ან ერთი სუსპენზია: სხეულის წონა ტოლია მიზიდულობის ძალას, როდესაც სხეული და საყრდენი (ან სუსპენზია) დედამიწასთან შედარებით (ან თანაბრად და სწორხაზოვნად მოძრაობენ) და მხოლოდ რეაქცია საყრდენის ძალა (ან დაკიდების ელასტიური ძალა) და ძალა მოქმედებს სხეულის სიმძიმეზე. სხვა ძალების არარსებობა, თავის მხრივ, მეტყველებს იმაზე, რომ საყრდენი ჰორიზონტალურია, დაკიდება ვერტიკალურია.

მოდით განვიხილოთ შემთხვევები, როდესაც სხეული რამდენიმე საყრდენით ან (და) დაკიდებით ისვენებს (ან თანაბრად და სწორხაზოვნად მოძრაობს მათთან დედამიწასთან შედარებით) და მასზე სხვა ძალები არ მოქმედებს, გარდა საყრდენის რეაქციის ძალებისა, ელასტიური შეჩერების და დედამიწისკენ მიზიდვის ძალები. წონის ძალის განსაზღვრის გამოყენება კასიანოვი ვ.ა. (7), სხეულის ობლიგაციების ელასტიურობის მთლიან ძალას ვხვდებით ფიგურებში ნაჩვენებ პირველ და მეორე შემთხვევებში. ობლიგაციების ელასტიური ძალების გეომეტრიული ჯამი ვწონასწორობის მდგომარეობიდან გამომდინარე, სხეულის წონის მოდულის ტოლი, სინამდვილეში ტოლია მიზიდულობის ძალისა და მისი მიმართულებით საპირისპიროდ, და თვითმფრინავების დახრის კუთხეები ჰორიზონტთან და გადახრის კუთხეები შეჩერებები ვერტიკალურიდან არ მოქმედებს საბოლოო შედეგზე.

განვიხილოთ მაგალითი (ქვემოთ მოცემული სურათი), როდესაც სისტემაში, რომელიც მოძრაობს დედამიწასთან შედარებით, სხეულს აქვს საყრდენი და სუსპენზია და სისტემაში არ მოქმედებს სხვა ძალები, გარდა კავშირების ელასტიურობის ძალებისა. შედეგი იგივეა, რაც ზემოთ. სხეულის წონა სიმძიმის ტოლია.

ასე რომ, თუ სხეული რამდენიმე საყრდენზე და (ან) სუსპენზიაზეა და ეყრდნობა მათ (ან მოძრაობს ერთნაირად და სწორხაზოვნად) დედამიწასთან შედარებით, სიმძიმისა და ობლიგაციების ელასტიური ძალების გარდა სხვა ძალების არარსებობის შემთხვევაში, მისი წონა ტოლია სიმძიმის ძალა. ამავდროულად, საყრდენების და შეჩერების ადგილმდებარეობა და მათი რიცხვი გავლენას არ ახდენს საბოლოო შედეგზე.

განვიხილოთ არაინერციული ანგარიშგების სისტემებში სხეულის წონის პოვნის მაგალითები.

მაგალითი 1.იპოვნეთ მასის სხეულის მასის სიჩქარე, რომელიც მოძრაობს კოსმოსურ ხომალდში აჩქარებით მაგრამ"ცარიელ" სივრცეში (იმდენად სხვა მასიური სხეულებისგან, რომ მათი სიმძიმის უგულებელყოფა შეიძლება).

ამ შემთხვევაში სხეულზე მოქმედებს ორი ძალა: ინერციული ძალა და საყრდენი რეაქციის ძალა. თუ მოდულში აჩქარება დედამიწაზე მიზიდულობის აჩქარებას უდრის, მაშინ სხეულის წონა ტოლია მიზიდულობის ძალაზე დედამიწაზე, ხოლო კოსმოსური ხომალდის ცხვირი კოსმონავტების მიერ აღიქმება როგორც ჭერი, ხოლო კუდი როგორც ჭერი. იატაკი

კოსმოსური ხომალდის შიგნით ასტრონავტებისთვის ამ გზით შექმნილი ხელოვნური სიმძიმე არანაირად არ განსხვავდება "რეალური" მიწიერიდან.

ამ მაგალითში, მისი სიმცირის გამო, ჩვენ უგულებელვყოფთ გრავიტაციული ძალის გრავიტაციულ კომპონენტს. მაშინ კოსმოსურ ხომალდზე ინერციული ძალა ტოლი იქნება მიზიდულობის ძალას. ამის გათვალისწინებით, შეგვიძლია დავეთანხმოთ, რომ ამ შემთხვევაში სხეულის წონის მიზეზი არის მიზიდულობის ძალა.

მოდით დავუბრუნდეთ დედამიწას.

მაგალითი 2.

მიწის დაჩქარებით მაგრამმოძრაობს ეტლი, რომელზეც სხეული ფიქსირდება მასის ძაფის ძაფზე, გადახრილი აქვს ვერტიკალს კუთხით. იპოვნეთ სხეულის წონა, უგულებელყოთ ჰაერის წინააღმდეგობა.

ერთი შეჩერების პრობლემა, ამიტომ წონა მოდულის ტოლია ძაფის ელასტიური ძალისა.

ამრიგად, თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ ნებისმიერი ფორმულა ელასტიური ძალის გამოსაანგარიშებლად და, შესაბამისად, სხეულის წონისთვის (თუ ჰაერის წინააღმდეგობის ძალა საკმარისად დიდია, მაშინ უნდა გაითვალისწინოთ ინერციული ძალის ტერმინად).

მოდით ვიმუშაოთ ფორმულაზე

ამიტომ, "ექვივალენტური" სიმძიმის შემოღებით, შეგვიძლია ვამტკიცოთ, რომ ამ შემთხვევაში სხეულის წონა უდრის "ეკვივალენტურ" სიმძიმას. და ბოლოს, ჩვენ შეგვიძლია მივცეთ სამი ფორმულა მისი გამოსათვლელად:

მაგალითი 3.

იპოვნეთ რასის მანქანის მძღოლის წონა მასით m აჩქარებით მოძრაობაში მაგრამმანქანა

მაღალი აჩქარებით, სავარძლის უკანა საყრდენის რეაქციის ძალა მნიშვნელოვანი ხდება და ამ მაგალითს გავითვალისწინებთ. ბმულების ელასტიურობის მთლიანი ძალა ტოლი იქნება საყრდენის ორივე რეაქციის ძალების გეომეტრიული ჯამის, რომელიც, თავის მხრივ, სიდიდის ტოლია და მიმართულებით საპირისპიროა ინერციისა და სიმძიმის ძალების ვექტორული ჯამისა. ამ ამოცანისთვის, წონის ძალის მოდული გვხვდება ფორმულებით:

სიმძიმის ეფექტური დაჩქარება გვხვდება, როგორც წინა პრობლემაში.

მაგალითი 4.

M მასის ძაფზე ბურთი ფიქსირდება მუდმივი კუთხოვანი სიჩქარით ω მბრუნავ პლატფორმაზე მისი ცენტრიდან r მანძილზე. იპოვნეთ ბურთის წონა.

მოცემულ მაგალითებში არაინერციული საანგარიშო სისტემებში სხეულის წონის აღმოჩენა გვიჩვენებს, თუ რამდენად კარგად მუშაობს ავტორების მიერ შემოთავაზებული ფორმულა (3) -ში. მოდით, ოდნავ გავართულოთ სიტუაცია 4 მაგალითზე. დავუშვათ, რომ ბურთი არის ელექტრონულად დამუხტული, ხოლო პლატფორმა, მთელი შინაარსით, ერთგვაროვან ვერტიკალურ ელექტრულ ველშია. რა არის ბურთის წონა? კულონის ძალის მიმართულებიდან გამომდინარე, სხეულის წონა შემცირდება ან გაიზრდება:

ისე მოხდა, რომ წონის საკითხი ბუნებრივად გადაიზარდა სიმძიმის ძალის კითხვაზე. თუ ჩვენ განვსაზღვრავთ მიზიდულობის ძალას, როგორც გრავიტაციული მიზიდულობის ძალების შედეგად პლანეტაზე (ან სხვა მასობრივ ობიექტზე) და ინერცია, ექვივალენტურობის პრინციპის გათვალისწინებით, ნისლში დატოვებთ თვით ინერციის ძალის წარმოშობას , მაშინ მიზიდულობის ძალის ორივე კომპონენტი, ან რომელიმე მათგანი, მინიმუმ, იწვევს სხეულის წონას. თუ სისტემაში არის სხვა ურთიერთქმედება გრავიტაციული მიზიდულობის, ინერციის და კავშირების ელასტიურობის ძალებთან ერთად, მათ შეუძლიათ გაზარდონ ან შეამცირონ სხეულის წონა, გამოიწვიოს სხეულის წონა ნულის ტოლი ხდება. ამ სხვა ურთიერთქმედებებმა შეიძლება გამოიწვიოს წონის მომატება ზოგიერთ შემთხვევაში. მოდით, დავატენოთ ბურთი წვრილ გამტარ ძაფზე კოსმოსურ ხომალდში, რომელიც მოძრაობს ერთნაირად და სწორხაზოვნად შორეულ „ცარიელ“ სივრცეში (ჩვენ სიმძიმის ძალებს უგულებელვყოფთ მათი სიმცირის გამო). ჩვენ ბურთს ვათავსებთ ელექტრულ ველში, ძაფი გაიჭიმება და წონა გამოჩნდება.

ნათქვამის შეჯამებით დავასკვნათ, რომ სხეულის წონა ტოლია მიზიდულობის ძალას (ან ტოლფასია მიზიდულობის ძალისა) ნებისმიერ სისტემაში, სადაც სხეულზე სხვა ძალები არ მოქმედებს, გარდა გრავიტაციული ძალების, ობლიგაციების ინერცია და ელასტიურობა. სიმძიმის ძალა, ანუ სიმძიმის "ექვივალენტი" ძალა, ყველაზე ხშირად არის წონის ძალის მიზეზი. წონის ძალა და სიმძიმის ძალა განსხვავებული ხასიათისაა და სხვადასხვა სხეულზე ვრცელდება.

ბიბლიოგრაფია.

1. Yavorsky B.M., Detlaf A.A. ფიზიკის სახელმძღვანელო ინჟინრებისა და უნივერსიტეტის სტუდენტებისათვის, მ., ნაუკა, 1974, 944 გვ.

2. Yavorskiy BM, Selezneva Yu.A. ფიზიკის საცნობარო სახელმძღვანელო

უნივერსიტეტებში შესვლა და თვითგანათლება., M., Science, 1984, 383s.

3. კოშკინი N.I., შირკევიჩი მ.გ. ელემენტარული ფიზიკის სახელმძღვანელო., M., Nauka, 1980, 208s.

4. Kuhling H. ფიზიკის სახელმძღვანელო., M., Mir, 1983, 520s.

5. კასატკინა ი.ლ. ფიზიკის რეპეტიტორი. თეორია. მექანიკა. მოლეკულური ფიზიკა. თერმოდინამიკა. ელექტრომაგნეტიზმი. დონის როსტოვი, ფენიქსი, 2003, 608 წლები.

6. Kamenetsky S.E., Orekhov V.P. საშუალო სკოლაში ფიზიკაში პრობლემების გადაჭრის მეთოდოლოგია., მ., განათლება, 1987, 336 წ.

7. კასიანოვი ვ.ა. ფიზიკა კლასი 10., M., Bustard, 2002, 416s.

-03-დ. სიმძიმე და სხეულის წონა

§ 2-ა-ში ჩვენ დავიწყეთ ჩვენი გაცნობა მიზიდულობის ფენომენისაერთოდ და სიმძიმის კერძოდ. ახლა დროა დედამიწაზე და სხვა პლანეტებზე გრავიტაციული ძალის უფრო დეტალური შესწავლა.

ნახატზე მოცემულია ექსპერიმენტი ორი წონით და დინამომეტრით. ხედავთ, რომ 200 გ წონით (ეს არის 0,2 კგ), მასზე მოქმედებს 2 N სიმძიმის ძალა, ხოლო 500 გ (ანუ 0,5 კგ) სიმძიმით 5 N. სიმძიმის ძალა. მოდით ყურადღება მიაქციეთ კანონზომიერებას:

მრავალ სხეულზე ექსპერიმენტების გაკეთების შემდეგ, იგივეს ვიპოვით ნიმუში:სხეულზე მოქმედი მიზიდულობის ძალის თანაფარდობა ამ სხეულის მასასთან მუდმივია,არც სიმძიმისგან და არც სხეულის წონისგან. ამ მნიშვნელობას ეწოდება სიმძიმის კოეფიციენტი:

კოეფიციენტის "g" გაანგარიშების ფორმულა შეიძლება გარდაიქმნას მარცხნივ განთავსებით სიმძიმე:

ორი წონის ექსპერიმენტში გაირკვა, რომ დედამიწის ზედაპირთან ახლოს, კოეფიციენტს "g" აქვს 10 N / კგ მნიშვნელობა(9.78 N / კგ და 9.83 N / კგ უფრო ზუსტი მნიშვნელობებისათვის იხილეთ ქვემოთ მოცემული ცხრილი).

ექსპერიმენტები აჩვენებს, რომ დედამიწიდან დაშორებით, სიმძიმის ძალა ასუსტებს.მაგალითად, 300 კმ სიმაღლეზე, "g" ფაქტორი მცირდება დაახლოებით 9 N / კგ-მდე.

დედამიწის სხვადასხვა ადგილას, ასევე მთვარის ზედაპირზე, მარსზე და ა.შ., წონისა და დინამომეტრის ექსპერიმენტის გამეორებით, შეიძლება გაირკვეს, რომ კოეფიციენტი "გ" დამოკიდებულია დაკვირვების ადგილზე:

სიმძიმის ფაქტორები, N / კგ

ტაბ. 3.14. დედამიწის ზედაპირზე და ზოგიერთ ციურ სხეულზე მიზიდულობის კოეფიციენტების მნიშვნელობები

ყოველდღიურ ცხოვრებაში, სიტყვა "წონის" ქვეშ, ჩვენ ხშირად ვგულისხმობთ სხეულის წონას, ამ ტერმინებს შორის განსხვავების გარეშე. ამასთან, ეს სიმართლეს არ შეესაბამება.

Სხეულის წონაეწოდება ძალას, რომლითაც სხეული ახდენს საყრდენს ან ახდენს სუსპენზიას.მაგალითად, სურათზე დათვი მოქმედებს საყრდენზე - მოხრილი დაფაზე. განმარტების მიხედვით, დათვის ზეწოლის ძალა დაფაზე არის დათვის წონა. სურათზე მარჯვნივ დათვი მოქმედებს საკიდზე - თოკი. ეს ძალა ასევე წონაა, მაგრამ უკვე დათვისაა დაფასთან ერთად.

განმარტება 1

წონა წარმოადგენს ძალას, რომელსაც სხეული ახდენს საყრდენზე (სუსპენზია, ან სხვა სახის მიმაგრება), რომელიც ხელს უშლის დაცემას და წარმოიქმნება მიზიდულობის სფეროში. წონის გაზომვის ერთეული SI– ში არის ნიუტონი.

სხეულის წონის კონცეფცია

"წონის", როგორც ასეთი, ცნება ფიზიკაში არ მიიჩნევა საჭირო. ასე რომ, უფრო მეტი ითქმის სხეულის მასაზე ან სიძლიერეზე. უფრო საგულისხმო მნიშვნელობად მიიჩნევა საყრდენზე მოქმედი ძალა, რომლის ცოდნაც შეიძლება დაეხმაროს, მაგალითად, სტრუქტურის შესწავლის უნარის შეფასებას განსაზღვრულ პირობებში.

წონის გაზომვა შესაძლებელია ზამბარის ბალანსის გამოყენებით, რომელიც ასევე ემსახურება მასის არაპირდაპირი გაზომვისას, როდესაც იგი სწორად დაკალიბრდება. ამავდროულად, სხივის ბალანსს ეს არ სჭირდება, რადგან ასეთ სიტუაციაში მასები ექვემდებარება შედარებას, რომელზეც გავლენას ახდენს მიზიდულობის თანაბარი აჩქარება ან არაინერციული მითითების ჩარჩოებში აჩქარებების ჯამი.

გაზაფხულის ტექნიკური ბალანსით წონისას, სიმძიმის გამო, აჩქარების ვარიაციები, როგორც წესი, მხედველობაში არ მიიღება, რადგან გავლენა ხშირად ნაკლებია, ვიდრე პრაქტიკაში საჭიროა წონის სიზუსტის თვალსაზრისით. გარკვეულწილად, გაზომვის შედეგებმა შეიძლება ასახოს არქიმედეს ძალა, იმ პირობით, რომ სხვადასხვა სიმკვრივის სხეულები და მათი შედარებითი მაჩვენებლები იწონიან სხივის ბალანსზე.

წონა და მასა ფიზიკაში განსხვავებული ცნებებია. ასე რომ, წონა ითვლება ვექტორულ სიდიდედ, რომელთანაც სხეული უშუალოდ იმოქმედებს ჰორიზონტალურ საყრდენზე ან ვერტიკალურ საკიდზე. ამავე დროს, მასა არის სკალარული სიდიდე, სხეულის ინერტულობის საზომი (ინერციული მასა) ან გრავიტაციული ველის მუხტი (გრავიტაციული მასა). ასეთი სიდიდეებისათვის ასევე განსხვავდება გაზომვის ერთეულები (SI– ით, მასა მითითებულია კილოგრამებში, ხოლო წონა ნიუტონებში).

ასევე შესაძლებელია სიტუაციები ნულოვანი წონით და ასევე ნულოვანი მასით (როდესაც საქმე ეხება ერთ სხეულს, მაგალითად, ნულოვან მიზიდულობაში, თითოეული სხეულის წონა იქნება ნულის ტოლი, მაგრამ ყველას მასა განსხვავებული იქნება).

მნიშვნელოვანი ფორმულები სხეულის წონის გამოსათვლელად

სხეულის წონა ($ P $), რომელიც ინერტულ რეფერენციალურ ჩარჩოში ისვენებს, ექვივალენტურია მასზე მოქმედი სიმძიმის ძალისა და პროპორციულია მასის $ m $ და ასევე სიმძიმის დაჩქარების $ g $ ამ ეტაპზე.

შენიშვნა 1

გრავიტაციის გამო დაჩქარება დამოკიდებული იქნება დედამიწის ზედაპირზე და ასევე სიმაღლეზე გეოგრაფიული კოორდინატებისაზომი წერტილები.

დედამიწის სადღეღამისო ბრუნვის შედეგია წონის ლატენტური შემცირება. ასე რომ, ეკვატორზე წონა ნაკლები იქნება პოლუსებთან შედარებით.

$ G $ ღირებულების გავლენის კიდევ ერთი ფაქტორია გრავიტაციული ანომალიები, რომლებიც გამოწვეულია დედამიწის ზედაპირის სტრუქტურული მახასიათებლებით. როდესაც სხეული მდებარეობს სხვა პლანეტასთან (არა დედამიწასთან), სიმძიმის აჩქარებას ხშირად ამ პლანეტის მასა და ზომა განსაზღვრავს.

უწონადობის (უწონადობის) მდგომარეობა ხდება მაშინ, როდესაც სხეული შორსაა მიმზიდველი ობიექტისგან ან როდესაც ის თავისუფალ ვარდნაშია, ანუ იმ სიტუაციაში, როდესაც

$ (g - w) = 0 $.

სხეულის მასა $ m $, რომლის წონის ანალიზი ხდება, შეიძლება დაექვემდებაროს გარკვეული დამატებითი ძალების გამოყენებას, არაპირდაპირი გზით გრავიტაციული ველის არსებობის ფაქტის გამო, კერძოდ, არქიმედეს ძალა და ხახუნის ძალა.

განსხვავება სხეულის წონასა და სიმძიმას შორის

შენიშვნა 2

გრავიტაცია და წონა ორი განსხვავებული ცნებაა, რომლებიც უშუალოდ მონაწილეობენ ფიზიკის გრავიტაციული ველის თეორიაში. ეს ორი ძალიან განსხვავებული ცნება ხშირად არასწორად არის განმარტებული და არასწორ კონტექსტში გამოიყენება.

ამ სიტუაციას ამძიმებს ის ფაქტი, რომ მასის (მნიშვნელობა აქვს მატერიის თვისებას) და წონის ცნების სტანდარტული გაგებისას ასევე იდენტური იქნება აღქმული. სწორედ ამ მიზეზით, სამეცნიერო საზოგადოებისთვის ძალზე მნიშვნელოვნად მიიჩნევა სიმძიმისა და წონის სწორად გაგება.

ხშირად ეს ორი თითქმის მსგავსი ცნება გამოიყენება ერთმანეთთან. ძალა, რომელიც მიმართულია ობიექტისკენ დედამიწიდან ან ჩვენი სამყაროს სხვა პლანეტიდან (უფრო ფართო გაგებით - ნებისმიერი ასტრონომიული სხეული) წარმოადგენს სიმძიმის ძალას:

ძალა, რომელთანაც სხეულს აქვს პირდაპირი გავლენა საყრდენზე ან ვერტიკალურ შეჩერებაზე და ჩაითვლება სხეულის წონაზე, აღინიშნება $ W $ და არის ვექტორული მიმართულების რაოდენობა.

სხეულის ატომები (მოლეკულები) მოგერიდებათ ფუძის ნაწილაკებისგან. ამ პროცესის შედეგია:

• ნაწილობრივი დეფორმაციის განხორციელება არა მხოლოდ საყრდენი, არამედ ობიექტიც;
• ელასტიური ძალების გაჩენა;
• სხეულის ფორმისა და საყრდენის გარკვეულ სიტუაციებში (უმნიშვნელო ზომით) ცვლილება, რაც მოხდება მაკრო დონეზე;
• საყრდენის რეაქციის ძალის გაჩენა, როდესაც ელასტიური ძალა წარმოიქმნება სხეულის ზედაპირის პარალელურად, რაც ხდება პასუხი საყრდენზე (ეს წარმოადგენს წონას).