Superprof Тегло и гравитация
6 септември 2017 г. ∙ 5 минути време за четене
Какво е теглото ?
Определение
Сферичен обект A с маса mA (като планета например) ще създаде гравитационно поле около него. Ако поставим втори обект B с маса mB близо до обекта B, следователно в гравитационното поле ще се упражни сила върху обекта B, като го задвижва към центъра на обекта A. Това е гравитационната сила. В случая, когато обект В е много близо до звездата (практически на повърхността), тази сила е сравнима с теглото.
Теглото, отбелязано P, съответства на гравитационната сила, упражнявана от планета или звезда върху всяко тяло, разположено близо до повърхността му и имащо маса. Стойността на теглото зависи от гравитацията и масата. Посоката му е вертикална и е насочена надолу. На Земята (и на повечето звезди) тя ще бъде насочена към центъра на Земята. Теглото е сила, изразена в нютони (N).
Теглото на даден обект е свързано с неговата маса. Масата е положително количество, свързано с количеството материя, съдържащо се в даден обект. Тя е равна на масата на атомите и частиците, съдържащи се в обекта, и ще бъде еднаква, независимо къде във Вселената се измерва тази маса. Неговата единица в международната система е килограмът (кг).
Речник точка
Когато измерваме масата на предмет или човек, често говорим за „претегляне“, дума, получена от „тегло“. Това обаче е погрешно наименование. Всъщност конвенционалните везни не измерват теглото на обекта, а неговата маса.
Следователно е много важно да се разграничи теглото на даден обект, което съответства на силата на привличане, упражнявана от звездата, върху която се намира (и която варира в зависимост от звездата и надморската височина), и неговата маса, инвариантна при същите условия.
В частност в научните текстове и упражнения ще се внимава да се обърне внимание на контекста на употребата на думата „тегло“, която няма да има същото значение в зависимост от това дали се използва от дадено лице (използвайки всекидневния език) или от учен или професор.
Интензивността на гравитацията
Интензивността на гравитацията, отбелязана g, е привлекателна сила, насочена към земята вертикално, имаща за единица N.kg -1. Може да се изрази и в m.s -2, по отношение на гравитационното поле на ускорението. Той се упражнява върху всяко тяло с маса близо до звезда или планета. Стойността му зависи от надморската височина и планетата, на която се намира обектът.
Гравитацията се измерва за известно време с помощта на махало. Галилей погледна към периода на махалото през 17 век и предположи, че последният зависи само от дължината на махалото.
Няколко години по-късно Хюйгенс завършва тази хипотеза, доказвайки, че този период зависи и от земния параметър, който той нарича g: гравитация. След това той успява да измери тази гравитация в Париж с приблизителна стойност 9,812 m.s -2 .
Необходимо е обаче да се вземе предвид общия аспект на Земята, както и мястото на измерване, когато се опитвате да измервате гравитацията. Всъщност Земята не е еднородна и неподвижна сфера (поради въртенето си около Слънцето и върху себе си), гравитацията ще бъде различна в различните точки на повърхността си. Следователно гравитацията зависи от въртенето и надморската височина на Земята, но също така и от по-изненадващи параметри като разликите в плътността на подпочвата или силата на приливите и отливите. На Земята, на морското равнище (т.е. на височина 0 м), g има стойност 9,80665 N.kg -1 .
Определете теглото на даден предмет
Чрез изчисление
Ако даден обект има маса m, тогава теглото му P може да се изчисли, като се използва следната връзка: