Gravitacija in teža sta dva koncepta, ki sodelujeta v teoriji fizike gravitacijskega polja. Ta dva pojma se pogosto napačno razlagata in uporabljata v napačnem kontekstu. To stanje še poslabšuje dejstvo, da se na običajni ravni pojmi mase (lastnost materije) in teže dojemajo tudi kot nekaj identičnega. Zato je za znanost pomembno razumevanje teže in teže. Pogosto se ta dva skoraj podobna pojma uporabljata zamenljivo. Ta članek ponuja pregled osnovnih pojmov, njihovih pojavnih oblik, posebnih primerov, podobnosti in nenazadnje njihovih razlik.
Analiza osnovnih pojmov:
Gravitacija
Sila, usmerjena na predmet s strani planeta Zemlje ali s strani drugega planeta v Vesolju (katerokoli astronomsko telo v širšem pomenu), je gravitacija. Sila je opazen prikaz manifestacije gravitacije. Numerično izraženo z enačbo Vlakna = mg (g = 9,8 m / s2).
Ta sila deluje na vsak mikro delček telesa, na makro ravni to pomeni, da se uporablja na težišče telesa, saj se sile, ki delujejo na vsak delček posebej, lahko nadomestijo z rezultatom teh sil. Ta sila je vektorska, vedno usmerjena proti središču mase planeta. Po drugi strani pa se lahko F-potisk izrazi s silo gravitacije med dvema telesoma, ki sta običajno različni v masi. Obstajal bo obratno sorazmeren odnos z intervalom med kvadratki, ki medsebojno delujejo (po Newtonovi formuli).
V primeru telesa na ravnini bo to vrzel med telesom in središčem mase planeta, ki je njegov polmer (R). Glede na višino telesa nad površino F se napetost in g razlikujeta, saj se razmik med povezanimi predmeti ustrezno poveča (R + h), kjer h kaže višino nad površino. Sledi odvisnost, da višji kot je objekt nad nivojem Zemlje, nižja je gravitacija in manj g.
Telesna teža, lastnosti, primerjava z gravitacijo
Sila, s katero telo deluje na oporo ali navpično vzmetenje, se imenuje teža telesa. (W). To je vektorska usmerjena količina. Atomi (ali molekule) telesa se odvrnejo od osnovnih delcev, kar povzroči delno deformacijo tako opore kot predmeta, nastanejo elastične sile in ponekod se na telesu makro ravni spremenijo telo telesa in podpora. Obstaja reakcijska sila opore, vzporedno s površino telesa nastane tudi elastična sila kot odgovor na reakcijo opore - to je teža. Vektor telesne mase (W) nasprotno usmerjena podporna reakcijska sila.
Posebni primeri, pri vseh pa je upoštevana enakost Š = m (g-a):
Stojalo miruje v primeru predmeta na mizi ali se enakomerno premika s konstantno hitrostjo (a = 0) V tem primeru je W = F.
Če podpora pospešuje navzdol, potem telo pospeši navzdol, potem je W manjša od F mrtve teže, teža pa popolnoma nič, če je pospešek enak pospešku gravitacije (za g = a, W = 0) V tem primeru je prisotna manifestacija breztežnosti, podpora se premika s pospeškom g, zato ne bo prišlo do drugačnih napetosti in deformacij od zunanje uporabljene kontaktno-mehanske sile. Zelo gravitacijo lahko dosežemo tudi s postavljanjem telesa na nevtralno točko med dvema enakima gravitacijskima masama ali s premikanjem predmeta stran od vira gravitacije.
Homogeno gravitacijsko polje sam po sebi ne more povzročiti "napetosti", tako kot telo, ki se giblje pod vplivom napetosti, ne bo občutilo gravitacijskega pospeška in bo ostalo breztežno, "brez stresa". V bližini neenakomernega polja (masivni astronomski predmeti) bo telo, ki prosto pada, čutilo različne plimne sile na sebi, pojav breztežnosti pa bo odsoten, saj se bodo različni deli telesa neenakomerno pospeševali in spreminjali obliko.Stojalo s telesom navzgor. Ekvivalent vseh sil bo usmerjen navzgor, zato bo reakcija opore večja od napetosti F in W večja od napetosti F in ta pogoj imenujemo preobremenitev. Mnogokratnost preobremenitve (K) - kolikokrat je velikost teže večja od vleka F. Ta vrednost se upošteva, na primer, med leti v vesolje in vojaško letalstvo, saj lahko v glavnem na teh območjih dosežemo pomembne hitrosti..
Preobremenitev poveča obremenitev človeških organov, predvsem mišično-skeletni sistem in srce sta najbolj obremenjeni, zaradi povečanja teže krvi in notranjih organov. Preobremenitev je tudi usmerjena količina in upoštevati je treba njegovo koncentracijo v določeni smeri telesa (kri hiti v noge ali glavo itd.) Dovoljene preobremenitve do vrednosti K največ deset.
Ključne razlike
- Te sile se uporabljajo za neenaka "območja". Teža se nanaša na težišče predmeta, teža pa na oporo ali vzmetenje.
- Razlika je tudi v fizičnem bistvu: gravitacija je gravitacijska sila, teža pa ima elektromagnetno naravo. Pravzaprav je telo, ki ni podvrženo deformaciji zunanjih sil, v nični gravitaciji.
- Natezna in W se lahko razlikujeta tako v količinski vrednosti kot v smeri, če pospešek telesa ni enak nič, potem je telo bodisi večje ali manjše od teže, kot v zgornjih primerih (če je pospešek usmerjen pod kotom, potem je W usmerjen v pospešek).
- Telesna teža in gravitacija na polah planeta in na ekvatorju. Na drogu se predmet, ki leži na površini, premika s pospeškom a = 0, saj se nahaja na osi vrtenja, zato se napetost F in W ujemata. Na ekvatorju se ob upoštevanju vrtenja od zahoda proti vzhodu v telesu pojavi centripetalni pospešek in po Newtonovem zakonu bo fokus vseh sil usmerjen v središče planeta proti pospešku. Če nasprotujemo sili teže, bo reakcijska sila opore usmerjena tudi proti središču zemlje, vendar bo manjša od F teže, zato bo telesna teža manjša od F teže.
Zaključek
V 20. stoletju so bili izzivi pojmov absolutnega prostora in časa. Relativistični pristop postavlja ne samo vse opazovalce, temveč tudi premike ali pospeške na enak relativni osnovi. To je privedlo do zmede glede pomena teže in teže. Na primer skale v pospeševalnem dvigalu ni mogoče razlikovati od skale v gravitacijskem polju.
Gravitacijska sila in teža sta tako postala v bistvu odvisna od dejanja opazovanja in opazovanja. To je povzročilo zavrnitev koncepta, ki je odveč v temeljnih disciplinah, kot sta fizika in kemija. Vendar pa uspešnost ostaja pomembna pri pouku fizike. Dvoumnost uvedenih relativnosti je vodila v 60. letih prejšnjega stoletja do razprav o tem, kako določiti težo z izbiro med nazivno definicijo: silo zaradi gravitacijskega delovanja ali operativno definicijo, določeno neposredno z aktom tehtanja.
