Gravitacija i težina dva su koncepta koja su uključena u teoriju fizike gravitacijskog polja. Ova dva koncepta često se pogrešno tumače i koriste u pogrešnom kontekstu. Ova se situacija pogoršava činjenicom da se na uobičajenoj razini pojmovi masa (svojstvo materije) i težine također doživljavaju kao nešto identično. Zbog toga je za znanost važno pravilno razumijevanje gravitacije i težine. Ova dva gotovo slična koncepta često se upotrebljavaju naizmjenično. Ovaj članak daje pregled osnovnih pojmova, njihovih manifestacija, posebnih slučajeva, sličnosti i, na kraju, njihovih razlika.
Analiza osnovnih koncepata:
gravitacija
Sila usmjerena na objekt sa strane planeta Zemlje ili sa strane drugog planeta u Svemiru (bilo koje astronomsko tijelo u širem smislu) je gravitacija. Sila je vidljivi demonstracija manifestacije gravitacije. Numerički izraženo jednadžbom Vlakna = mg (g = 9,8m / s2).
Ta se sila primjenjuje na svaku mikročesticu tijela, na makro razini to znači da se primjenjuje na težište tijela, jer se sile koje djeluju na svaku česticu odvojeno mogu zamijeniti rezultatima tih sila. Ta je sila vektorska, uvijek usmjerena prema središtu mase planeta. S druge strane, F-potisak se može izraziti silom gravitacije između dvaju tijela, obično različitih masa. Postojat će obrnuto proporcionalan odnos s intervalom između kvadrata koji djeluju u interakciji (prema Newtonovoj formuli).
U slučaju tijela u ravnini, to će biti jaz između tijela i središta mase planeta, koji je njegov polumjer (R). Ovisno o visini tijela iznad površine F, napetost i g variraju jer se razmak između povezanih predmeta u skladu s tim povećava (R + h), gdje h pokazuje visinu iznad površine. Iz toga slijedi ovisnost da što je veći objekt iznad razine Zemlje, to je niža gravitacija i manje g.
Tjelesna težina, karakteristike, usporedba s gravitacijom
Sila kojom tijelo djeluje na oslonac ili okomiti ovjes naziva se težinom tijela. (W). Ovo je vektorska količina. Atomi (ili molekule) tijela se odbijaju od baznih čestica, što rezultira djelomičnom deformacijom i nosača i objekta, nastaju elastične sile i, u nekim slučajevima, oblik tijela i potpora neznatno se mijenjaju na makro razini. Postoji reakcijska sila nosača, paralelno s površinom tijela, nastaje i elastična sila kao odgovor na reakciju nosača - to je težina. Vektor tjelesne težine (W) podržava suprotno usmjerena reakcijska sila.
Posebni slučajevi, jer se za sve njih promatra jednakost W = m (g-a):
Stalak je nepomičan u slučaju predmeta na stolu ili se kreće jednoliko s konstantnom brzinom (a = 0) U ovom slučaju, W = F.
Ako oslonac ubrzava prema dolje, tada tijelo ubrzava prema dolje, tada je W manji od F mrtve težine i težina je potpuno nula, ako je ubrzanje jednako ubrzanju gravitacije (za g = a, W = 0) U ovom slučaju je prisutna manifestacija beztežnosti, oslonac se kreće ubrzanjem g, i zato neće biti različitih naprezanja i deformacija od vanjsko primijenjene kontaktno-mehaničke sile. Nulta gravitacija se može postići i postavljanjem tijela u neutralnu točku između dviju identičnih gravitacijskih masa ili pomicanjem predmeta od izvora gravitacije.
Homogeno gravitacijsko polje sam po sebi ne može uzrokovati "naprezanja" u tijelu, baš kao što tijelo koje se kreće pod utjecajem napetosti neće osjetiti gravitacijsko ubrzanje i ostaje tijelo bez težine, bez stresa. U blizini neujednačenog polja (masivni astronomski objekti) slobodno pada tijelo osjetit će razne plimne sile na sebi, a fenomen beztežnosti će izostati jer će se različiti dijelovi tijela neravnomjerno ubrzavati i mijenjati oblik.Stalak s tijelom koje se kreće prema gore. Ekvivalent svih sila bit će usmjeren prema gore, prema tome, reakcija potpora bit će veća od F napetosti i W veća od F napetosti, a ovo se stanje naziva preopterećenje. Mnoštvo preopterećenja (K) - koliko je puta veća od težine od težine F. Ova se vrijednost uzima u obzir, primjerice, tijekom letova u svemir i vojno zrakoplovstvo, jer se uglavnom na tim područjima mogu postići značajne brzine..
Prekomjerno opterećenje povećava opterećenje na ljudskim organima, uglavnom je mišićno-koštani sustav i srce najteže opterećen, zbog povećanja težine krvi i unutarnjih organa. Preopterećenje je također usmjerena količina i mora se uzeti u obzir njegova koncentracija u određenom smjeru za tijelo (krv žuči u noge ili glavu itd.) Dopušteno preopterećenje do vrijednosti K ne više od deset.
Ključne razlike
- Te se sile primjenjuju na nejednaka "područja". Težina se primjenjuje na težište predmeta, a težina se postavlja na potporu ili ovjes.
- Razlika leži i u fizičkoj suštini: gravitacija je gravitacijska sila, dok težina ima elektromagnetsku prirodu. Zapravo, tijelo koje nije podložno deformaciji od vanjskih sila nalazi se u nultoj gravitaciji.
- Zatezna i W mogu se razlikovati i u kvantitativnoj vrijednosti i u smjeru, ako ubrzanje tijela nije jednako nuli, tada je tijelo ili veće ili manje od gravitacije, kao u gornjim slučajevima (ako je ubrzanje usmjereno pod kutom, tada je W usmjereno prema ubrzanju).
- Tjelesna masa i gravitacija na polovima planeta i na ekvatoru. Na polu, objekt koji leži na površini kreće se s ubrzanjem a = 0, budući da se nalazi na osi rotacije, dakle, F napetost i W će se podudarati. Na ekvatoru, uzimajući u obzir rotaciju od zapada prema istoku, pojavljuje se centripetalno ubrzanje u tijelu, a prema Newtonovom zakonu, fokus svih sila bit će usmjeren prema središtu planeta, prema ubrzanju. Suprotno sili gravitacije, reakciona sila nosača također će biti usmjerena prema središtu zemlje, ali bit će manja od F težine i tjelesna težina će, prema tome, biti manja od F težine.
zaključak
U 20. stoljeću pojmovi apsolutnog prostora i vremena dovedeni su u pitanje. Relativistički pristup ne samo sve promatrače, već i pomicanje ili ubrzanje stavlja na istu relativnu osnovu. To je dovelo do zbunjenosti što se podrazumijeva pod gravitacijom i težinom. Na primjer, skala u dizanju koja se ubrzava ne može se razlikovati od skale u gravitacijskom polju.
Gravitaciona sila i težina postaju u osnovi ovisni o činu promatranja i promatranja. To je uzrokovalo odbacivanje koncepta kao suvišnog u temeljnim disciplinama, poput fizike i kemije. Međutim, uspješnost ostaje važna u nastavi fizike. Dvoumljenost uvedenih relativnosti dovela je, počevši od 1960-ih, do rasprava o tome kako odrediti težinu odabirom između nazivne definicije: sile zbog djelovanja gravitacije ili operativne definicije određene izravno aktom vaganja.
