Формула для измерения веса тела

Что такое вес?

Во-первых, это сила, то есть вектор. Масса же является скалярной величиной. Вектор веса всегда приложен к опоре или подвесу и направлен в ту же сторону, что и сила тяжести, то есть вертикально вниз.

Формула для вычисления веса зависит от того, движется ли эта опора (подвес). В случае покоя системы используется такое выражение:

Р = m * g, где Р (в английских источниках используется буква W) — вес тела, g — ускорение свободного падения. Для земли g принято брать равным 9,8 м/с2.

Из нее может быть выведена формула массы: m = Р / g.

При движении вниз, то есть в направлении действия веса, его значение уменьшается. Поэтому формула принимает вид:

Р = m (g — а). Здесь «а» — это ускорение движения системы.

То есть при равенстве этих двух ускорений наблюдается состояние невесомости, когда вес тела равен нулю.

Когда тело начинает двигаться вверх, то говорят об увеличении веса. В этой ситуации возникает состояние перегрузки. Потому что вес тела увеличивается, а формула его будет выглядеть так:

Р = m (g + а).

1.11. Вес и невесомость window.top.document.title = «1.11. Вес и невесомость»;

Силу тяжести с которой тела притягиваются к Земле, нужно отличать от веса тела. Понятие веса широко используется в повседневной жизни.

Весом тела называют силу, с которой тело вследствие его притяжения к Земле действует на опору или подвес. При этом предполагается, что тело неподвижно относительно опоры или подвеса. Пусть тело лежит на неподвижном относительно Земли горизонтальном столе (рис. 1.11.1). Систему отсчета, связанную с Землей, будем считать инерциальной. На тело действуют сила тяжести направленная вертикально вниз, и сила упругости с которой опора действует на тело. Силу называют силой нормального давления или силой реакции опоры. Силы, действующие на тело, уравновешивают друг друга: В соответствии с третьим законом Ньютона тело действует на опору с некоторой силой равной по модулю силе реакции опоры и направленной в противоположную сторону: По определению, сила и называется весом тела. Из приведенных выше соотношений видно, что т. е. вес тела равен силе тяжести Но эти силы приложены к разным телам!

Рисунок 1.11.1.Вес тела и сила тяжести. – сила тяжести, – сила реакции опоры, – сила давления тела на опору (вес тела).

Если тело неподвижно висит на пружине, то роль силы реакции опоры (подвеса) играет упругая силы пружины. По растяжению пружины можно определить вес тела и равную ему силу притяжения тела Землей. Для определения веса тела можно использовать также рычажные весы, сравнивая вес данного тела с весом гирь на равноплечем рычаге. Приводя в равновесие рычажные весы путем уравнивая веса тела суммарным весом гирь, мы одновременно достигаем равенства массы тела суммарной массе гирь, независимо от значения ускорения свободного падения в данной точке земной поверхности. Например, при подъеме в горы на высоту 1 км показания пружинных весов изменяются на 0,0003 от своего значения на уровне моря. При этом равновесие рычажных весов сохраняется. Поэтому рычажные весы являются прибором для определения массы тела путем сравнения с массой гирь (эталонов).

Рассмотрим теперь случай, когда тело лежит на опоре (или подвешено на пружине) в кабине лифта, движущейся с некоторым ускорением относительно Земли. Система отсчета, связанная с лифтом, не является инерциальной. На тело по-прежнему действуют сила тяжести и сила реакции опоры но теперь эти силы не уравновешивают друг друга. По второму закону Ньютона

Сила действующая на опору со стороны тела, которую и называют весом тела, по третьему закону Ньютона равна Следовательно, вес тела в ускоренно движущемся лифте есть

Пусть вектор ускорения направлен по вертикали (вниз или вверх). Если координатную ось OY направить вертикально вниз, то векторное уравнение для можно переписать в скалярной форме:

В этой формуле величины P, g и a следует рассматривать как проекции векторов , и на ось OY. Так как эта ось направлена вертикально вниз, g = const > 0, а величины P и a могут быть как положительными, так и отрицательными. Пусть, для определенности, вектор ускорения направлен вертикально вниз, тогда a > 0 (рис. 1.11.2).

Рисунок 1.11.2.Вес тела в ускоренно движущемся лифте. Вектор ускорения направлен вертикально вниз. 1) a < g, P < mg; 2) a = g, P = 0 (невесомость); 3) a > g, P < 0

Из формулы (*) видно, что если a < g, то вес тела P в ускоренно движущемся лифте меньше силы тяжести. Если a > g, то вес тела изменяет знак. Это означает, что тело прижимается не к полу, а к потолку кабины лифта («отрицательный» вес). Наконец, если a = g, то P = 0. Тело свободно падает на Землю вместе с кабиной. Такое состояние называется невесомостью. Оно возникает, например, в кабине космического корабля при его движении по орбите при выключенными реактивных двигателями.

Если вектор ускорения направлен вертикально вверх (рис. 1.11.3), то a < 0 и, следовательно, вес тела всегда будет превышать по модулю силу тяжести. Увеличение веса тела, вызванное ускоренным движением опоры или подвеса, называют перегрузкой. Действие перегрузки испытывают космонавты, как при взлете космической ракеты, так и на участке торможения при входе корабля в плотные слои атмосферы. Большие перегрузки испытывают летчики при выполнении фигур высшего пилотажа, особенно на сверхзвуковых самолетах.

Рисунок 1.11.3.
Вес тела в ускоренно движущемся лифте. Вектор ускорения направлен вертикально вверх. Вес тела приблизительно в два раза превышает по модулю силу тяжести (двукратная перегрузка)

Модель.
Человек в лифте

Грузоподъемность

Автомобилисты и эксперты считают, что во время эксплуатации автомобиля более значимым показателем, нежели снаряженная масса, является грузоподъемность. Именно им обычно оперируют водители и специалисты, занимающиеся автоперевозками.

Грузоподъемность — это вес, на который рассчитано авто. Он соответствует характеристикам. Машина не должна перевозить грузы, превышающие установленный максимум.

Второе название грузоподъемности авто — масса полезной нагрузки (МПН). Но в жизни обычно используют первый вариант, так как он более доступен для понимания и запоминания.

МПН разделяют на:

  1. Расчетную. Учитывается только максимальный вес, на который рассчитано авто.
  2. Номинальную. Учитывается качество дорог, по которым перевозится груз.

Очень неожиданные килограммы

Те цифры, которые появляются на весах после того, как, например, туда положили кулек с клубникой или попытались уместить кита, не только помогают определить, сколько денег нужно заплатить за вкусные ягоды или же узнать, правда ли кит такой большой, как о нем говорят, но и выявить многие другие особенности.

Если утверждать научным языком, то масса – это физическая величина, которая является меркой гравитации тела, энергии и инертности, что естественно влечет за собой определенные характеристики с точки зрения классической механики:

  1. Масса (m) – инвариантна: она не зависит от выбора системы отсчета (СО), то есть пассажир поезда или самолета резко не похудеет или поправиться во время движения его транспортного средства. Подобная относительность СО присуща, например, определению скорости, но не массы, которая так резко не меняется.
  2. Масса не зависит от скорости движения тела. В то же время, инертность – свойство тратить определенное время для смены скорости, определяет именно масса. Слону, к примеру, очень сложно моментально ускориться. Он будет делать стабильные и удобные для себя шаги, а мышке только покажи кота – и только тут ее и видели. Она менее инертна, чем слон, быстрее меняет скорость.
  3. Также, когда два тела взаимодействуют, их массы обратно пропорциональны соотношению ускорений, что тоже является уделом инертности. Такое открытие помогло определить массы планет, спутников и других космических тел, так как сделать это иным способом – практически невозможно.
  4. Масса – аддитивна: вся масса тела равна массам всех его частей.
  5. Существует и исполняется закон сохранения массы – это значит, что какие бы процессы не происходили в любой слаженной системе, общая масса всегда остается одинаковой.

В то же самое время, любое тело может гравитационно взаимодействовать с другими телами. Такая особенность называется гравитационной массой, которая получила свою главную формулировку при изучении силы притяжения. Гравитационное взаимодействие двух тел прямо пропорционально произведению их масс.

Эйнштейн доказал, что любое тело, у которого есть масса, имеет и свой запас энергии (E). Если уменьшается или увеличивается масса, то же самое происходит и с энергией — E = mс², где с — скорость света.

1.

Творожная масса весом 250 г

В речи слова «вес» и «масса» используются в одинаковом значении, и «вес» звучит даже чаще – хотя бы потому, что с этим корнем есть подходящий глагол. Кроме того, у «массы» имеется дополнительный смысл: густая смесь, например творожная масса, и, к тому же, слово употребляется в значении «множество»: масса ошибок, масса задач. Тем не менее по своему основному значению слова совпадают, и могли бы считаться синонимами. Но это не совсем верно, и различие лежит в области физики.

Масса – это физическая и постоянная величина; она зависит от количества вещества: атомов и молекул, содержащихся в объекте.

Вес – величина векторная и переменная. Она определяет силу, с которой объект взаимодействует с опорой или подвесом, зависит не только от свойств объекта, но также определяется гравитацией.

Даже на официальном уровне вес и масса измеряются различными единицами: это ньютоны и килограммы соответственно. Но ни в магазине, ни в медицине при определении физических параметров никто не взвесит объект «в ньютонах». Дело в том, что в пределах земного шара гравитационная постоянная практически не отличается – у всех объектов и масса, и вес постоянны. И поскольку слово «вес» действительно удобнее использовать – оно прочно закрепилось в том значении, где в идеале следовало бы сказать о массе.

Сферический космонавт в вакууме

Для определения массы ключевым фактором является плотность тела () и его объем (V), и рассчитывается она по следующей формуле: m = * V. А для определения веса используют формулу m * g, где m – это масса тела, а g – ускорение свободного падения. Фундаментальные исследования этих величин приведены во Втором законе Ньютона, а проще всего увидеть разницу между весом и массой можно на вымышленном примере из области космонавтики.

Вес или масса, как правильно говорить. В чем разница массы и веса и почему возникает подмена понятий?

Сегодня мы с вами поднимем казалось бы незначительную, но на деле очень важную тему. А именно мы разберем, в чем разница массы и веса. Выпускник школы знает, что вес и масса – не одно и то же. Но даже самый титулованный физик не скажет продавцу: «Отмассте» мне килограмм яблок. Он произнесёт «взвесьте», имея в виду количество яблочного продукта, а не его тяжесть.  Раскроем загадку такого положения вещей.

Полистаем учебник физики

Вес – это сила, переменная величина, измеряется  ньютонами, означает воздействие на опору лежащего предмета или натяжение подвеса. Масса – это количество вещества внутри тела, исчисляется  килограммами, тоннами, фунтами и т.д., является постоянной величиной.

Для неподвижных объектов значения этих параметров прямо пропорциональны.  При взвешивании определяется усилие, с которым товар давит на подставку, а табло показывает его массу. Очень удобно продавцам и покупателям.

Когда возникает различие

Разница между двумя категориями физики становится видна, если меняется коэффициент пропорциональности. Назовём его К. В покое в условиях Земли он равен ускорению свободного падения  g=9,8. Примеры, когда вес меняется:

  • Чем дальше от центра Земли, тем g меньше, а тело легче.
  • Инерция. При взлёте самолёта или ракеты пилот испытывает перегрузки. Это к его тяжести добавилась инерция старта, и давление на опору (кресло) усилилось. Наоборот, при движении лифта вниз, пассажир становится легче, меньше давит на пол.
  • Падающий предмет ничего не весит, так как  К= g — g=0. Это состояние невесомости, хотя  масса осталась той же.
  • В условиях других планет сила тяжести меняется. На Луне g=1,62, а на Марсе 3,86. Одно и то же тело на Луне  легче в 6 раз, на Марсе – в 2,5 раза, чем в земных условиях.

Почему случается путаница

Человек воспринимает мир через ощущения. Мы не можем чувствовать массу, но способны ощутить вес. Девушка держит книгу. При этом ладонь – опора. Книга давит, рука сопротивляется. Читательница чувствует усилие по удержанию книжки. Противодействие — единственный способ определения массы, данный нам природой. Отсюда причина подмены  понятий, несоответствия норм языка физическим явлениям.

Надеюсь, что теперь вам понятно, в чем же эта разница. Ну а мы в свою очередь рекомендуем вам узнать, чем месса нетто отличается от брутто .

Как правильно масса или вес. Чем отличается вес от массы

Наука
/ Физика

С понятиями масса и вес каждый из нас сталкивается не только в курсе физики, но и в повседневной жизни. Мы измеряем данный параметр собственного тела, продуктов питания, бытовых предметов, мебели, автомобилей и т.д. По мнению большинства обывателей, вес и масса – это синонимы. Однако в физике эти термины существенно различаются. В чем же разница между весом и массой?

Масса — это величина, определяющая количество вещества, содержащегося в теле. Общепринятое научное обозначение массы — латинская буква m. В стандартной системе единицей измерения массы принято считать килограмм. Однако в повседневной жизни применяются и другие, например, грамм или тонна. В курсе физики масса изучается применительно к явлению инерции, как способность тела сопротивляться изменению скорости своего движения.

Масса тесно связана с плотностью тела. Для обозначения последней используется греческая буква ρ. Единицей измерения плотности считается отношение килограмма к кубическому метру. Рассчитать массу тела можно по следующей формуле:

m = ρ * V,

где V — объем тела.

Масса является скалярной величиной и в этом ее главное отличие от веса, вектор которого всегда приложен к опоре/подвесу и направлен вертикально вниз. Таким образом, вес – это сила.

Для расчета веса тела используются различные формулы. Если вычисление происходит в состоянии покоя опоры, применяется следующий вариант:

Р = m * g,

где Р — вес тела, g — ускорение свободного падения, равный 9,8 м/с2.

Если вычисление происходит в условиях движения вниз, то формула принимает вид:

Р = m (g — а),

где а — это ускорение движения системы.

В ситуациях, когда тело двигается вверх, используется следующая формула:

Р = m (g + а) .

Выводы:

  1. Масса — фундаментальная физическая величина, определяющая количество вещества. Вес — это сила, с которой предмет давит на опору.
  2. Масса тесно связана с плотностью тела, вес – с гравитацией.
  3. Масса и вес вычисляются разными формулами.

Примеры задач для расчета веса тела

Задача № 1

Требуется определить массу шара из свинца, если его вес составляет 600 Н.

Решение:

P = m * g

m = P / g

m = 600 / 10 = 60

Ответ: масса шара равна 60 килограмм.

Задача № 2

Имеется футбольный мяч, который весит 400 грамм. Требуется вычислить его вес и силу тяжести, оказывающую на него воздействие.

Решение:

P = F (тяж) = m * g

P = F (тяж) = 0,4 * 10 = 4

Ответ: вес мяча и сила тяжести равны 4 Н.

Задача № 3

Необходимо определить вес воды, объем которой составляет 3 кубических дециметра.

Решение:

P = m * g

m = p * V

m = 1000 * 0.003 = 3

Р = 3 * 9.8 = 29.4

Ответ: вес воды равен 29,4 Н.

Задача № 4

К потолку подвешена люстра. Она действует на подвес с силой 49 Н. Требуется определить массу люстры.

Решение:

P = m * g

m = P / g

m = 49 / 9.8 = 5

Ответ: масса люстры составляет 5 килограмм.

Вес формула. Понятие веса тела

Понятие «вес» как таковое в физике не считается необходимым. Так, больше говорится о массе или о силе тела. Более содержательной величиной считается сила воздействия на опору, знание которой может помочь, например, при оценке способности конструкции удержать исследуемое тело в заданных условиях.

Вес возможно измерить с помощью пружинных весов, служащих также для косвенного измерения массы при их соответствующем градуировании. В то же время, рычажные весы в этом не нуждаются, поскольку в такой ситуации сравнению подлежат массы, на которые воздействует равное ускорение свободного падения либо сумма ускорений в неинерциальных системах отсчета.

При взвешивании за счет технических пружинных весов, вариации ускорения свободного падения обычно не учитываются, поскольку из влияние зачастую оказывается меньше того, что требуется на практике в отношении точности взвешивания. В некоторой степени, на результатах измерений может отражаться сила Архимеда, при условии взвешивания на рычажных весах тел различной плотности и их сравнительных показателей.

Вес и масса в физике представляют различные понятия. Так, вес считается векторной величиной, с которой тело будет непосредственно воздействовать на горизонтальную опору либо вертикальный подвес. Масса в то же время представляет скалярную величину, меру инертности тела (инертную массу) или заряд гравитационного поля (гравитационную массу). У таких величин будут отличаться и единицы измерения (в СИ масса обозначена в килограммах, а вес— в ньютонах).

Возможны также ситуации с нулевым весом и также ненулевой массой (когда речь идет об одном и том же теле, к примеру, при невесомости вес каждого тела будет равным нулевому значению, а вот масса у всех окажется разной).

Масса, вес нетто и брутто: в чем между ними разница, что больше?


Определение — что такое брутто и нетто

Чтобы понять, что такое масса, брутто и нетто, нужно понимать разницу этих определений.

  • Масса — это физическая мера величины. Благодаря ей тело сохраняет свое поступательное движение.
  • Вес нетто и брутто — это совсем другие понятия, определения которых были даны выше.

Стоит отметить, что и вес брутто и вес нетто можно назвать массой, то есть все это фундаментальные величины, измеряемые в граммах, килограммах, тоннах.

Разница между брутто и нетто заключается в следующем:

  • Брутто — это масса или вес изделия с тарой.
  • Нетто — это вес груза без тары, то есть чистый вес изделия.

Что больше из этих величин? Из вышесказанного понятно, что больше будет брутто, так как к чистому весу товара прибавляется еще и вес тары. Например:

  • Вес чистого груза — нетто — 10 кг
  • Вес тары — 1 кг
  • Вес брутто получится таким: 10 кг + 1 кг =11 кг

Соответственно, вес брутто будет больше на 1 килограмм, чем вес нетто. Но брутто может состоять не только из веса чистого нетто и веса тары, но и других составляющих. Например, консервированные огурцы вместе с банкой весят 1500 грамм. Для расчета веса нетто огурцов, нужно вычесть не только вес банки, но и массу рассола

Поэтому важно знать, что необходимо рассчитать, и что в той или иной задаче подразумевается под весом нетто

Формула для гравитации

Математическое описание явления гравитации стало возможным благодаря многочисленным наблюдениям за движением космических тел. Результаты всех этих наблюдений в XVII веке обобщил Исаак Ньютон в рамках закона всемирного тяготения. Согласно этому закону, два тела, которые имеют массы m1 и m2, друг к другу притягиваются с такой силой F:

Где r — расстояние между телами, G — некоторая постоянная.

Если в данное выражение подставить значение массы нашей планеты и ее радиус, тогда мы получим следующую формулу массы в физике:

Здесь F — сила тяжести, g — ускорение, с которым тела падают на землю вблизи ее поверхности.

Как известно, наличие силы тяжести обуславливает то, что все тела имеют вес. Многие путают вес и массу, полагая, что это одна и та же величина. Обе величины действительно связаны через коэффициент g, однако вес — величина изменчивая (она зависит от ускорения, с которым движется система). Кроме того, вес измеряется в ньютонах, а масса в килограммах.

Весы, которыми человек пользуется в быту (механические, электронные), показывают массу тела, однако измеряют его вес. Перевод между этими величинами является лишь вопросом калибровки прибора.

И все-таки вес

Вес (P) – это измерение ни что иного, как силы, с которой тело воздействует на опору, как результат притяжения Земли. Причем, если эта самая опора пребывает в спокойствии или движется равномерно прямолинейно, тогда вес равен силе притяжения – P = mg, где m – масса тела, g ≈ 9,81 – ускорение свободного падения.

Проще говоря, вес измеряет, как сильно мы давим на поверхность того, где стоим или сидим.
Если тело движется с ускорением, тогда и вес будет определяться с его учетом: P = m(g+a) — во время движения вертикально вверх, P = m(g-a) — вертикально вниз.

Перевес (увеличение веса) – довольно интересное явление, так как может влиять на состояние человека: наблюдается кратковременный упадок зрения, утрудненное дыхание. Перевес случается с космонавтами во время взлета и посадки космического корабля, с летчиками, которые делают маневры (мертвые петли).

Невесомость – это состояние тела, при котором вес равен нулю, из-за того, что сила притяжения придает телу и его опоре одинаковое ускорение. Так для космонавта «исчезает» вес во время пребывания на орбите. Чтобы ощутить подобное, можно просто подпрыгнуть. Тогда не будет под ногами опоры.

Что есть удельный вес

Под удельным весом понимается векторная физическая величина, определяемая как отношение веса тела (веса его вещества) к занимаемому телом объёму. Иначе говоря, удельный вес численно равен произведению между ускорением свободного падения и плотностью вещества (на всякий случай напомним, что вес тела — это сила действия тела на опору/подвес либо иное его крепление в гравитационном поле).

Изредка также используется не имеющее отношения к вышеуказанному частное определение, где под удельным весом понимается безразмерное число, указывающее, во сколько раз интересующая субстанция тяжелее воды (в условиях её максимальной плотности, при 4 °C) при равном объёме.

Помимо привычной бытовой неразберихи в виде отождествления массы и веса, применительно к рассматриваемому случаю нужно упомянуть ошибочное отождествление, вытекающее из использования похожей размерности в технической системы единиц МКГСС, где удельный вес задаётся как [килограмм-сила / метр кубический] (кгс/м³).

Роль мышечной массы для женщин

Исторически и эволюционно сложилось, что женщины не занимаются тяжелым физическим трудом. Такой образ жизни и распределение обязанностей повлияли на формирование мышечной массы у представительниц слабого пола. Однако некоторое количество мышц нужно каждому человеку, вне зависимости от гендерной принадлежности. Истощенные мышцы с недостаточным объемом у женщин не способны полноценно выполнять возложенные на них функции. Это ведет к нарушению терморегуляторной функции организма, проблемам опорно-двигательного аппарата, а также потере привлекательного внешнего вида.

Переход нижней границы нормы мышечной массы в организме женщины провоцирует различные патологические состояния:

  • Сколиоз.
  • Варикозное расширение вен.
  • Повышенный риск получить травмы при увеличении нагрузок.
  • Потеря подвижности суставов и более быстрое их изнашивание.

Набирать вес женщинам следует с особой осторожностью. Им необходимо тщательно следить за процентным содержанием в организме мышечной массы по отношению к накапливаемой жировой ткани

Эксперты советуют следить за питанием и режимом дня, а также не пренебрегать умеренными спортивными нагрузками.

Что есть плотность

В первом приближении определение плотности кажется простым и понятным: плотность есть скалярная физическая величина (характеристика вещества), задаваемая как отношение собственной массы тела к общему объёму, этим телом занимаемому. Однако намётанный глаз сразу подметит «скользкое» место, а именно: о каком именно состоянии тела идёт речь, насколько оно однородно? Действительно, газ или жидкость (с некоторыми ограничениями) — тела в бытовом понимании по сути своей изотропные (то есть с характеристиками, одинаковыми в пределах интересующего физического объёма и не зависящими от выбранного направления в этом объёме), однако как быть с твёрдыми телами?

В предельном случае это можно продемонстрировать на твёрдом сыпучем материале, где в одном общем объёме находятся и частички самого материала, и пустоты между ними (хорошо учившие физику в школе попутно возразят, что примерно такую же картину можно получить и с газами/жидкостями, если начать «дробить» их до молекулярного/атомного уровня). Поэтому вышеприведённое определение подразумевает среднюю (иначе — усреднённую) характеристику тела для выбранного характеристического размера, а для сыпучих тел отдельно вводятся понятия «истинной плотности» (усреднённая характеристика, рассчитываемая только по фактическому объёму самих частиц) и «насыпной плотности» (расчётная характеристика для сыпучего материала с учётом всех его пустот — но без дополнительного уплотнения).

Что есть плотность

В первом приближении определение плотности кажется простым и понятным: плотность есть скалярная физическая величина (характеристика вещества), задаваемая как отношение собственной массы тела к общему объёму, этим телом занимаемому. Однако намётанный глаз сразу подметит «скользкое» место, а именно: о каком именно состоянии тела идёт речь, насколько оно однородно? Действительно, газ или жидкость (с некоторыми ограничениями) — тела в бытовом понимании по сути своей изотропные (то есть с характеристиками, одинаковыми в пределах интересующего физического объёма и не зависящими от выбранного направления в этом объёме), однако как быть с твёрдыми телами?

В предельном случае это можно продемонстрировать на твёрдом сыпучем материале, где в одном общем объёме находятся и частички самого материала, и пустоты между ними (хорошо учившие физику в школе попутно возразят, что примерно такую же картину можно получить и с газами/жидкостями, если начать «дробить» их до молекулярного/атомного уровня). Поэтому вышеприведённое определение подразумевает среднюю (иначе — усреднённую) характеристику тела для выбранного характеристического размера, а для сыпучих тел отдельно вводятся понятия «истинной плотности» (усреднённая характеристика, рассчитываемая только по фактическому объёму самих частиц) и «насыпной плотности» (расчётная характеристика для сыпучего материала с учётом всех его пустот — но без дополнительного уплотнения).

Перед переходом ко второму интересующему определению не лишним будет напомнить, что также существует и иногда практически используется на производстве термин «удельная плотность«, задаваемый как отношение плотности интересующего объекта к плотности вещества-эталона (для газов и жидкостей таковыми эталонами типично служат вода и воздух)

Для оперирования удельной плотностью важно, чтобы и объект, и эталон находились при одинаковой температуре/давлении (причина в том, что в различных системах измерений эти «стандартные величины» могут браться за условную «точку отсчёта» по-разному)

Удельный вес других материалов

Наш мир сложно представить без множества материалов, используемых в производстве и быту. Например, без железа и его соединений (стальных сплавов). УВ этих материалов колеблется в диапазоне одной – двух единиц и это не самые высокие результаты. Алюминий, к примеру, обладает низкой плотностью и малым удельным весом. Эти показатели позволили его использовать в авиационной и космической отраслях.

Удельный вес металлов

Медь и ее сплавы, обладают удельным весом сопоставимый со свинцом. А вот ее соединения – латунь, бронза легче других материалов, за счет того, в них использованы вещества с меньшим удельным весом.

Что есть удельный вес

Под удельным весом понимается векторная физическая величина, определяемая как отношение веса тела (веса его вещества) к занимаемому телом объёму. Иначе говоря, удельный вес численно равен произведению между ускорением свободного падения и плотностью вещества (на всякий случай напомним, что вес тела — это сила действия тела на опору/подвес либо иное его крепление в гравитационном поле).

Изредка также используется не имеющее отношения к вышеуказанному частное определение, где под удельным весом понимается безразмерное число, указывающее, во сколько раз интересующая субстанция тяжелее воды (в условиях её максимальной плотности, при 4 °C) при равном объёме.

Физические науки

В физике удельным называют вес, измеренный в единице объема однородного вещества.

Вес в системе СИ указывается в Ньютонах (Н), а объем исчисляется в кубических метрах. Таким образом, единицей искомой характеристики становится Ньютон на кубический метр (Н/куб.м). Отсюда следует, что эта величина определяет, с какой силой воздействует на опору один кубометр измеряемого вещества.

Физическая формула: У. в. = Вес объекта, Н / Объем объекта, куб. м.

В отличие от массы, просто характеризующей объект, вес — величина векторная, то есть он является силой, которая имеет направление приложения и описывает воздействие тела на другие объекты. В обычных условиях на поверхности Земли нам, не физикам, незаметна разница. Мы зачастую путаем эти термины в разговоре и совсем не переживаем по этому поводу

Но важно все же понимать, какой принципиально разный смысл имеют эти понятия

Если в приведенной выше формуле использовать массу тела, мы получим его удельную массу, или плотность. Этот параметр характеризует, сколько вещества содержится в единице объема, и измеряется в кг/куб. м.

Масса тела всегда остается неизменной, в то время как вес может меняться в зависимости от географической широты места и высоты его над уровнем моря.

Представив числитель дроби через массу тела, умноженную на ускорение свободного падения, мы сможем увидеть связь двух удельных величин:

У. в. = Плотность объекта * Ускорение свободного падения.

Таким образом, можно сказать, что удельный вес относится к плотности вещества так же, как его вес относится к массе, и это отношение равно ускорению свободного падения в конкретной точке Земли.

2.


80-килограммовый космонавт на Луне будет весить меньше 15 кг, поскольку гравитация Луны в 6 раз слабее, чем гравитация Земли. А окажись этот же человек на Юпитере, где сила тяжести превосходит земную в 2,528 раза – его вес составит почти 200 кг. При этом, независимо от, условий сам человек не потерял ни грамма – его масса так и осталась на уровне 80 кг.

Так можно ли использовать слово «вес» применительно к покупкам или параметрам тела? Можно, если мы говорим об объектах на Земле и не затрагиваем темы, связанные с физикой. Любой язык стремится к упрощению, и слово «масса» не имеет шансов победить многофункциональный «вес», «весить» и «взвесить».

Наука и технологии
21 января, 2021
216 просмотров

Формула удельного веса

Формулу расчета УВ выглядит как отношение веса к объему. Для подсчета УВ допустимо применять алгоритм расчета, который изложен в школьном курсе физики.Для этого необходимо использовать закон Архимеда, точнее определение силы, которая является выталкивающей. То есть груз с некоей массой и при этом он держится на воде. Другими словами на него влияют две силы – гравитации и Архимеда.

Формула для расчета архимедовой силы выглядит следующим образом

F=g×V,

где g – это УВ жидкости. После подмены формула приобретает следующий вид F=y×V, отсюда получаем формулу УВ груза y=F/V.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Андрей Измаилов
Наш эксперт
Написано статей
116
Добавить комментарий