Ποια δύναμη και ποιο βάρος θα ενεργεί σε μάζα 10,5 kg που τραβιέται από τη γη;

Δείτε πώς μπορείτε να προσδιορίσετε τη δύναμη και το βάρος που ενεργεί στη μάζα:

1. Δύναμη λόγω βαρύτητας (δύναμη έλξης)

* Ο νόμος της καθολικής βαρύτητας του Νεύτωνα: Η δύναμη έλξης μεταξύ δύο αντικειμένων είναι άμεσα ανάλογη με το προϊόν των μαζών τους και αντιστρόφως ανάλογη προς το τετράγωνο της απόστασης μεταξύ των κέντρων τους.

* Φόρμουλα: F =g * (m1 * m2) / r^2

* F =δύναμη έλξης

* G =σταθερή βαρύτητα (6.674 x 10^-11 n m^2/kg^2)

* m1 =μάζα του αντικειμένου 1 (σε αυτή την περίπτωση, η γη)

* M2 =Μάζα του αντικειμένου 2 (σε αυτή την περίπτωση, η μάζα 10,5 kg)

* r =απόσταση μεταξύ των κέντρων των δύο αντικειμένων (περίπου η ακτίνα της Γης)

Υπολογισμός της δύναμης:

* Δεδομένου ότι η μάζα και η ακτίνα της Γης είναι σταθερές, μπορούμε να απλοποιήσουμε τον τύπο σε:f =g * m2

* G =επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (περίπου 9,81 m/s^2)

* F =(9,81 m/s^2) * (10,5 kg)

* f ≈ 103.01 n (Newton)

2. Βάρος

* βάρος είναι η δύναμη που ασκείται σε ένα αντικείμενο λόγω βαρύτητας. Είναι ουσιαστικά το ίδιο με τη δύναμη της βαρύτητας που υπολογίζεται παραπάνω.

* Επομένως, το βάρος της μάζας 10,5 kg είναι περίπου 103,01 n.

Σημαντική σημείωση:

* Ενώ το βάρος και η δύναμη λόγω βαρύτητας είναι αριθμητικά το ίδιο σε αυτή την περίπτωση, είναι σημαντικό να κατανοήσουμε την εννοιολογική διαφορά.

* Η δύναμη είναι μια ποσότητα φορέα (έχει τόσο μέγεθος όσο και κατεύθυνση), ενώ το βάρος είναι μια κλιμακωτή ποσότητα (έχει μόνο μέγεθος).

* Μιλάμε γενικά για το βάρος από την άποψη των νέων (N) ή των κιλών (KGF), αλλά είναι σημαντικό να γνωρίζουμε τη διάκριση μεταξύ βάρους και μάζας.