Какая разница между весом и массой тела: описание терминов и единицы измерения

Что такое масса тела?

Масса тела является одной из основных физических величин, которая определяет его поведение и взаимодействие с другими объектами. Например, чем больше масса тела, тем больше сила необходима для его ускорения или изменения его движения.

Массу тела можно определить с помощью различных методов, включая использование балансов, взвешивание и измерение изменения импульса при известной силе взаимодействия. В жизни массу тела также часто называют весом, но следует различать эти понятия.

В отличие от веса, который зависит от гравитационного поля и может изменяться в зависимости от его величины, масса тела остается постоянной и не зависит от условий окружающей среды.

Зависимость массы от импульса

В соответствии с принципом сохранения импульса, взаимодействующие тела передают друг другу импульс и изменяют свои скорости. В этом процессе масса каждого тела остается неизменной. Однако, в некоторых случаях, когда объект движется со скоростью, близкой к скорости света, его масса начинает возрастать.

Этот эффект называется релятивистским приростом массы. Согласно теории относительности Эйнштейна, при приближении объекта к скорости света, его масса увеличивается и бесконечно стремится к значению его энергии, деленной на скорость света в квадрате. Иными словами, чем больше импульс объекта, тем больше его масса становится.

Зависимость массы от импульса имеет важные практические последствия. Например, в атомных реакторах, где используется деление атомов, масса деленных ядер немного меньше массы исходного ядра. Это разница в массе превращается в энергию в соответствии с формулой E=mc², где E — энергия, m — разница в массе, и c — скорость света. Это приводит к освобождению огромного количества энергии, которую мы наблюдаем в ядерном реакторе или бомбе.

Различия с массой

Путаница в понимании того, чем отличается масса от веса, свойственна для людей, не изучающих физику подробно. Этому есть простое объяснение — как правило, эти термины используются в повседневной жизни взаимозаменяемо. В общем случае, если тело находится на поверхности земли и неподвижно, значение массы будет равно скаляру веса в килограммах. Таблица, проясняющая разницу между понятиями, выглядит так:

Масса	Вес
Является свойством материи. Постоянна всегда.	Зависит от действия силы тяжести.
У материального объекта никогда не бывает равна нулю.	Может быть равен нулю при определённых условиях.
Не меняется в зависимости от местоположения.	Уменьшается или увеличивается в разных местах Земли или в зависимости от высоты над её поверхностью.
Является скалярной величиной.	Вектор с направлением к центру земли или к другому гравитационному центру.
Может быть измерена с помощью баланса	Измеряется с помощью пружинных весов.
Как правило, измеряется в граммах и килограммах.	Единица у силы и веса одна — Ньютон (обозначается как Н)

Главное отличительное свойство массы заключается в том, что для классической динамики она является конкретной инвариантной величиной для каждого тела. Общая теория относительности описывает переход массы в энергию и наоборот.

Вес и масса. Чем отличаются? В чем разница?

Масса
измеряется в килограммах, а вес
в ньютонах.
Вес
– это произведение массы на ускорение свободного падения (P = mg). Значение веса (при неизменной массе тела) пропорционально ускорению свободного падения, которое зависит от высоты над земной (или другой планеты) поверхностью. А если еще точнее, то вес – это частное определение 2-го закона Ньютона – сила равна произведению массы на ускорение (F=ma). Поэтому его и вычисляют в Ньютонах, как все силы.
Масса
– вещь постоянная, а вес – переменная и зависит, например, от высоты, на которой тело находится. Известно, что с увеличением высоты ускорение свободного падения падает, соответственно уменьшается и вес тела, при одних и тех же условиях измерения. Масса его остается постоянной.

Мы ответили на вопрос: «масса и вес – чем отличаются?».
Для лучшего понимания темы рассмотрим на примере, в чем различие веса и массы. Для этого приглядимся пристальнее к нашему миру, в котором исчезла сила притяжения Земли .

Вес и масса – различия в условиях невесомости.

Пусть в нашем мире без тяжести стоит на рельсах большой груженый вагон и пусть трение в его колесах будет возможно меньшим – сделаны шариковые подшипники и идеально гладкие рельсы. Как вы думаете, легко ли будет здесь сдвинуть такой вагон с места и разогнать его до большой скорости? А если он движется, легко ли будет быстро остановить его?

Оказывается, для этого все же нужна порядочная сила. Как же так, почему? – спросите вы. Ведь вагон ничего не весит и мы только что видели, что его можно без труда держать на плечах? Да, но держать поднятый предмет неподвижно – одно дело, а сдвинуть его с места, привести в движение и увеличивать скорость (сообщать ускорение) – другое. Первое зависит от веса, то есть силы притяжения Земли, а второе – от массы.

В мире без притяжения Земли вес исчезает, а масса остается. Этим отличаются вес и масса.

Находясь в мире без тяжести, мы заметили бы одно важное обстоятельство. Мы сами и все предметы от толчков взлетают здесь вверх

Но предметы малой массы – карандаши, посуда, книги – взлетают от слабых толчков и со значительным ускорением. А чтобы сдвинуть и заставить летать массивный шкаф или заводской станок, нужна гораздо большая сила, да и скорость их будет увеличиваться очень медленно.

Вспомните слесаря в депо. Ему удалось, толкая снизу, заставить локомотив подняться над полом. Но как медленно отделялись от рельсов колеса и с какой малой скоростью поплыла вверх массивная машина. При этом, чтобы ускорить движение, надо было напрягаться изо всех сил. Нелегко и остановить устремляющуюся вверх громадину, а затем направить ее обратно, вниз. Так же трудно разогнать здесь или остановить вагон, потерявший вес, но сохранивший свою огромную массу.

В мире без тяжести, но с оставшейся массой, тела по инерции сохраняют не только состояние покоя, но и движения.

Хорошо, что, оттолкнувшись от пола и взлетев вверх, вы ударились о потолок и ваше движение остановилось. Случись это на улице, вы по инерции полетели бы все дальше от Земли в мировое пространство.

Наблюдая хаос, царящий в комнате или на улице, мы замечаем, что предметы малой массы, например ваши ботинки или овощи из ларька, носятся с большой скоростью. Массивные же шкафы или грузовые автомашины медленно плывут между ними

Тут, собственно, важно было большее или меньшее ускорение, которое сообщило этим различным массам действие даже одинаковых сил. Ведь тот же тепловоз разгонит 20 вагонов скорей и до большей скорости, чем поезд, состоящий из 50 вагонов

Витая по комнате, остерегайтесь столкнуться с летящим вам навстречу роялем: хотя он ничего и не весит, но имеет большую массу и может ударить вас с изрядной силой.

Итак, не будем смешивать две разные вещи: массу и вес – количество вещества, обладающего инерцией, и силу, с которой эту массу притягивает Земля. Напомним еще раз: в этом и заключается разница между весом и массой, именно этим отличаются масса и вес.

«Миров без тяжести» в природе нет – мы могли только вообразить Землю, переставшую притягивать. Но во Вселенной есть миры «малой и большой тяжести» – небесные тела, притягивающие с различной силой.

Масса человека на разных планетах остается той же, а вес меняется в зависимости от силы притяжения. Так, например, если вес
космонавта на земле 80 кг, то его вес на орбите будет почти нулевой, на Луне он бы весил меньше 15 кг, а вот на Юпитере – почти 200 кг. При этом его масса
во всех случаях остается неизменной. Эта тема раскрывается в следующих статьях.

Примеры и иллюстрации

Чтобы наглядно представить различие между весом и массой тела, рассмотрим несколько примеров:

Взвешивание на Земле и на Луне:
Представим, что у нас есть объект массой 10 кг. На Земле его вес будет примерно равен 98 Н (ньютон), так как сила притяжения на Земле составляет около 9,8 м/с². Однако на Луне, где сила притяжения меньше, вес этого объекта будет равен всего около 16 Н. При этом его масса останется неизменной – 10 кг.
Взвешивание в тяжеловесном скафандре:
Если человек надевает тяжеловесный скафандр на Земле, то его вес будет значительно больше, чем при отсутствии скафандра. Сила притяжения действует на скафандр и сообщает ему вес, который добавляется к весу самого человека. Однако масса человека в скафандре не изменится.
Иллюстрация с плывущим объектом:
Если поместить объект с плотностью меньше плотности жидкости, в которой он находится (например, пену в воду), то он будет плавать на поверхности. Вес объекта окажется меньше силы архимедовой поддержки, равной величине выталкивающей жидкостью. Масса объекта останется неизменной.

Эти примеры демонстрируют, что вес и масса тела – это две разные физические величины, и понимание их различия позволяет более точно описывать и объяснять различные явления в механике и физике в целом.

Что такое вес?

Вес выражает гравитационные силы, действующие на объект, однако, несмотря на то, что все объекты имеют гравитационное притяжение, единственное, что имеет значение на Земле, – это сама планета.

На Земле все объекты будут притягиваться к центру планеты с силой девять целых восемь десятых метра в секунду, тогда как на Луну действует гравитационное притяжение Земли, а также других внеземных тел. Вес объекта также может незначительно отличаться на Земле.

На вершине высокой горы объект будет иметь немного меньший вес, чем на уровне моря, из-за незначительного уменьшения силы притяжения от центра планеты (примерно 0,5%).

Из-за овальной формы Земли любой объект также будет иметь немного меньший вес на экваторе, чем на северном или южном полюсе, по той же причине.

Это также применимо, когда космонавты приземляются на Луну. Из-за того, что гравитационное притяжение Луны составляет примерно одну шестую от земного, астронавт будет весить намного меньше, чем на Земле, несмотря на то, что их масса останется прежней.

Объект также может иметь нулевой вес. В ситуации, когда гравитационные силы равны нулю, например в космическом пространстве, где объект будет практически невесомым. Вопреки распространенной формулировке, вес выражается в ньютонах, которые являются общепризнанной единицей силы.

Единицы измерения массы: таблица перевода

Наступило время антракта.

Сегодня в цирковой буфет завезли не пирожные, а конфеты. Буфетчица дала клоунам пакетик.

— Здесь ровно 100 грамм. — сказала она. — Раздайте их ребятам, которые первыми придут в буфет в антракте.

В антракте клоун Бим и дрессировщик Бом начали встречать детей.

— Здравствуйте, дети! Сегодня мы вас угощаем конфетами. — начал Бом. — Раз, два, три, четыре…

— Вот сейчас еще одну конфету подарим зрителям — и все, пакетик закончится. Получится, что мы раздали 100 г вкусняшек, — сказал Бим.

— Так мало? — удивился Бом. — Я сам таких конфет могу съесть целый килограмм!

— Сколько-сколько? — не понял Бим.

— Килограмм. Один килограмм!

— Интересно, сколько же это грамм?

— Один килограмм — это 1000 грамм.

— А сколько это штук?

— Я считал только, сколько конфет в 100 г. Таких конфет выходит где-то 5–6 штук. Для 1 кг я не считал. Долго.

— Значит, конфеты можно считать и в граммах, и в килограммах?

— Еще в тоннах и в центнерах. Тонна обозначается «т», а центнер «ц».

1 т = 1000 кг, 1 ц = 100 кг.

— Да такое количество сладкого за один раз не съешь! И зачем эти центнеры и тонны нужны?

— Для очень больших весов. Представь себе, что будет, если ты захочешь накормить сладким медведя, — тогда тебе будет нужен большой мешок конфет. Не будешь же ты считать, сколько грамм в мешке — это будет слишком много. А вот если ты скажешь, что медведю нужен 1 центнер конфет, — будет понятнее. Это будет означать, что ему надо:

1 ц = 100 кг

А в граммах вообще очень много получится: 1 ц = 100 000 г.

— Ага… значит, в центнерах медведю надо меньше конфет, чем в граммах? — уточнил Бом.

— И в центнерах, и в граммах, на самом деле, — это один и тот же мешок конфет и одинаковый по весу, но числа при разных размерностях — разные.

Вон там как раз стоит нераспечатанный мешок с конфетами, можешь его поставить на весы.

— Наверное, и весы обычные из буфета не подойдут? Они же сломаются.

— Конечно. Это нужны те весы, на которых мы взвешиваем наших цирковых питомцев. Например, того же медведя.

Бим и Бом позвали служителя цирка и попросили принести большие весы. Положили на них мешок — и посмотрели, сколько они показывают. Получилось 100 кг.

— Здесь ровно 100 кг. Значит, это будет 1 центнер? –переспросил Бим.

— Так и есть, — ответил Бом. — Ведь в 1 центнере 100 килограмм.

Для удобства мы записываем связь между единицами измерения массы в виде таблиц.

Единица измерения	Перевод в граммы
1 кг	1000 г
1 ц	100 000 г
1 т	1000 000 г

Единица измерения	Перевод в килограммы
1 ц	100 кг
1 т	1000 кг

Единица измерения	Перевод в центнеры
1 т	10 ц

Масса: 1 кг = 1000 г, 1 ц = 100 кг, 1 т = 10 ц или 1 т = 1000 кг.

Практическое применение понятий веса и массы

Понятие веса и массы играют важную роль в нашей жизни и широко применяются в различных сферах:

Инженерия и строительство: Вес и масса используются при проектировании и строительстве сооружений, мостов, автомобилей и других промышленных объектов. Знание массы и веса материалов позволяет инженерам правильно рассчитывать нагрузку и прочность конструкций.

Авиация и космонавтика: Вес и масса являются критическими параметрами при разработке и использовании летательных аппаратов. Знание массы и веса самолетов и космических кораблей позволяет правильно выполнять расчеты топлива, их маневренность и безопасное использование.

Медицина: В медицинских исследованиях и практике масса тела является одним из ключевых показателей здоровья человека. Вес используется для определения нормы массы тела, диагностики ожирения или недостатка питания

Также знание массы тела исключительно важно для дозирования лекарств и проведения некоторых медицинских процедур.

Физические тренировки: Вес и масса используются для контроля физической формы и эффективности тренировок. Знание массы тела позволяет подбирать правильные нагрузки и разрабатывать программы тренировок для достижения определенной физической цели, например снижения веса или увеличения мышечной массы.

Торговля и промышленность: Вес является одной из основных характеристик товаров, указывается на упаковке продуктов в магазинах и используется при определении стоимости товара

Электронные весы широко применяются в промышленности для контроля и учета продукции.

Таким образом, понимание различия между весом и массой и их практическое применение в различных областях науки и промышленности является важным для повседневной жизни и профессиональной деятельности. Знание этих понятий помогает нам лучше понять окружающий мир и правильно использовать его ресурсы.

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.

В жизни мы очень часто говорим: «вес 5 килограмм», «весит 200 грамм» и так далее. И при этом не знаем, что допускаем ошибку, говоря так. Понятие веса тела изучают все в курсе физики в седьмом классе, однако ошибочное использование некоторых определений смешалось у нас настолько, что мы забываем изученное и считаем, что вес тела и масса это одно и то же.

Однако это не так. Более того, масса тела величина неизменная, а вот вес тела может меняться, уменьшаясь вплоть до нуля. Так в чем же ошибка и как говорить правильно? Попытаемся разобраться.

Методы измерения

Пружинные весы — один из самых распространенных методов измерения массы. Эта система основана на законе Гука, который связывает массу сила, необходимую для изменения длины пружины.
Электронные весы — современный метод измерения массы, основанный на измерении сопротивления. Эти весы могут быть очень точными и часто используются в научных и медицинских лабораториях.
Весы с грузами — это метод измерения массы, основанный на сравнении массы предмета с массой известного груза.
Баланс — это старинный метод измерения массы, использующий принцип равновесия. Объект, который нужно измерить, помещается на одной чаше весов, а известная масса на другой. Их массы сравниваются до тех пор, пока не достигнется равновесие.

Важно отметить, что все эти методы измерения массы, а не веса. Для измерения веса необходимо знать массу и силу тяжести, действующую на предмет в гравитационном поле

Значимость различия веса и массы в физике

Масса тела означает количество вещества, из которого оно состоит, и измеряется в килограммах. Она является постоянной характеристикой тела и не зависит от его положения или окружающей среды. Масса определяет инертность тела и объясняет, почему тело сохраняет свое состояние покоя или движения.

Вес тела — это сила притяжения, с которой тело действует на подвижные опоры. Он измеряется в ньютонах или килограммах-силы и зависит от силы тяжести и местоположения тела. Вес тела может изменяться в зависимости от условий, например, на Луне или Марсе, где сила тяжести отличается от земной.

Различие между массой и весом имеет значимость в различных областях физики. Например, в механике массу тела используют для расчета инерционных свойств и влияния внешних сил на движение тела. Вес тела имеет значение при изучении механического равновесия и механику в целом. В электродинамике массу используют для подсчета инерции заряда, а вес тела учитывается при рассмотрении силы тяжести в электрических системах.

Масса	Вес
Постоянная характеристика тела	Зависит от силы тяжести и местоположения тела
Измеряется в килограммах	Измеряется в ньютонах
Определяет инертность тела	Определяет силу притяжения

В итоге, понимание различия между массой и весом помогает ученым и инженерам более точно анализировать и описывать физические явления, разрабатывать новые технологии и решать разнообразные задачи в науке и технике.

Две характеристики предмета – неизменная и легко изменяемая

На языке науки масса – это постоянное свойство
, которое не меняется и остается прежним в любых условиях. Если объяснять простыми словами, это количественное понятие, говорящее о том, сколько вещества содержится во взятом объекте – камне, бруске дерева, капле воды и так далее. Понятно, что на Земле, в открытом пространстве космоса или на любой из планет этот показатель будет оставаться одним и тем же.

Почти все, что есть во Вселенной, обладает хоть какой-то, пусть даже очень малой, массой. Не относится это только к фотонам и еще гравитонам – частицам, которые до сих пор не зафиксированы официально. Массы, уходящей «в минус», фактически не бывает – хотя здесь можно отметить, что ее наличие допускают умозрительные математические выкладки.

При этом вес – величина нестабильная
, он изменяем и напрямую зависит от условий, окружающих взятый предмет. Согласно формулировке, это сила давления тела на существующую опору. Поэтому на показатель влияет в первую очередь притяжение. Взятое для изучения тело будет весить неодинаково на разных планетах, поскольку гравитация небесных тел притягивает предметы с разной силой. А в открытом космосе, в удалении от всех планет, термин и вовсе теряет свой смысл.

Для записи двух понятий применяются разные системы. Так, основной единицей массы является один килограмм. А вот вес исчисляется в ньютонах по специальной формуле – для того, чтобы узнать его, требуется найти произведение уже известной массы и значения гравитации.

Различие между двумя понятиями можно объяснить и другими словами – в противоположность массе, вес всегда куда-то направлен, он имеет вектор, в котором действует взятый объект.

Конечно, в разговорной речи люди редко обращают внимание на подобные нюансы. Если допустить ошибку и использовать один термин вместо другого в обычной беседе, никакого недопонимания не возникнет

Но важно понимать, что означают эти физические понятия на самом деле. Во многих случаях, произнося слово «вес», мы рассуждаем о массе – так же, как и наоборот

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.

В чем разница массы и веса

Если сравнивать понятия на Земле в состоянии покоя, их значения чаще всего будут совпадать. Если изменить положение относительно гравитации, масса тела останется той же, а вес изменится. К тому один термин отличается от второго следующими особенностями, зафиксированными в таблице:

Масса	Вес
Считается свойством материи и остается везде одинаковой.	На показатель влияет сила тяжести. Под ее воздействием он может увеличиваться или уменьшаться.
Не бывает нулевой.	Может быть нулевым, если на объект не влияет гравитация.
Не изменяется в зависимости от положения объекта.	Зависит от местоположения тела.
Представляет собой скалярную величину. Для нее характерно наличие масштабов.	Считается векторным параметром. Он обладает величиной и направлен к центральной части Земли или иному гравитационному колодцу.
Для измерения применяются обыкновенные весы.	Чтобы определить значение, потребуется пружинный механизм.
Для измерения используют граммы или килограммы.	Часто оценивается в единицах силы – ньютонах.

Способы измерения

Фактически вес можно измерить как силу реакции опоры на массу, появляющуюся в точке приложения. Величина возникновения этой силы по значению равна искомому P. Определить её можно с помощью пружинных весов. Поскольку сила тяжести, вызывающая фиксируемое отклонение на шкале, может варьироваться в разных местах, значения также будут отличаться. Для стандартизации измерительные приборы такого типа всегда калибруются на 9,80665 м/с2 в заводских условиях, а затем повторно в том месте, где будут использоваться.

Для измерения массы применяют рычажный механизм. Поскольку любые изменения в гравитации будут одинаково воздействовать на известные и неизвестные массы, балансный способ позволяет иметь в результате одинаковые значения в любом месте Земли. Весовые коэффициенты в этом случае калибруются и маркируются в единицах массы, поэтому балансировочный рычаг позволяет найти массу, сравнивая воздействие притяжения на искомый объект с воздействием на эталон.

При отсутствии гравитационного поля вдали от крупных астрономических тел, баланс рычага работать не будет, но, например, на Луне он покажет те же значения, что и на Земле. Некоторые подобные инструменты могут быть размечены в единицах веса, но, поскольку они калибруются на заводе-изготовителе для стандартной гравитации, то будут показывать P для условий, под которые они настроены.

Это значит, что рычажные весы не предназначены для измерения локальной силы тяжести, воздействующей на объект. Точный вес можно определить расчётным путём, умножив массу на значение локальной гравитации из соответствующих таблиц.

Вес в физике

Масса — это мера бездеятельности организма. Чем более малоподвижен организм, тем больше времени требуется для ускорения. В целом, чем больше масса, тем труднее сдвинуть объект с места. В международной системе единиц масса измеряется в килограммах. Она также измеряется в других единицах, например.

унция;
фунт;
стоун;
американская тонна;
английская тонна;
грамм;
миллиграмм и так далее.

Говоря 1, 2 или 3 фунта, вы сравниваете массу с эталонной массой (оригинал которой можно найти во Франции в IBMW). Масса обозначается символом m.

Для притяжения объекта весом, вес — это сила, приложенная для остановки или опоры. Это размер вектора. То есть, она имеет направленность (как и все силы) в отличие от массы (величины шага). Направление всегда идет к центру Земли (из-за гравитации). Например, если вы сидите на стуле, сиденье которого параллельно земле, то вектор силы направлен строго вниз. Вес обозначается символом P и рассчитывается в ньютонах N.

Если объект движется или неподвижен, сила тяжести (Ftj) на объект равна его весу. Это верно, если движение происходит по прямой линии относительно земли, а скорость постоянна. Вес влияет на опору, а гравитация — на само тело (на опоре). Они различаются по размеру и в большинстве случаев одинаковы, но их не следует путать.

Гравитация — это результат отрыва тела от земли. Вес — это воздействие тела на опору. Когда тело изгибает (деформирует) опору своим весом, возникает другая сила, называемая силой упругости (Fupr). Третий закон движения Ньютона гласит, что объекты взаимодействуют с силами, которые имеют равные величины, но разные векторы. Поэтому сила упругости требует противоположной силы, которая называется силой реакции опоры и обозначается N.

модуль|N| = |P|. Однако, поскольку эти силы являются разнонаправленными, N = —P при опубликовании результатов измерений. По этой причине вес можно измерить с помощью динамометра, состоящего из пружины и весов. Когда к этому устройству подвешивается груз, пружина растягивается до определенного положения на весах.

Почему весы измеряют массу а не вес?

Это значит, что у них будут разные точки приложения: у силы тяжести к центру масс тела, а у веса — к опоре. Весы измеряют силу. Весы работают таким образом, что измеряют вес тела — силу, с которой мы на них действуем, а показывают — массу. Можно сделать вывод, что весы — это динамометр (прибор, измеряющий силу).

Что мы измеряем вес или массу?

Масса является внутренним свойством материи и измеряется в килограммах . Масса птицы – величина постоянная. 15-граммовая птица весит 15 граммов на Земле, Луне или Марсе. Вес является мерой силы тяжести, действующей на физический объект, и измеряется в ньютонах.

Когда вес тела равен массе?

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:

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.
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.
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.
Масса – аддитивна: вся масса тела равна массам всех его частей.
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.

Значение гравитационного поля

Значение гравитационного поля определяется массой и удалённостью объекта от источника поля. Земля, как источник гравитационного поля, создает поле, которое направлено вниз. Его значение называется ускорением свободного падения и обозначается символом «g». На поверхности Земли его значение принято считать равным примерно 9,8 м/с².

Значение гравитационного поля может меняться в зависимости от удаленности от источника поля и изменения массы самого объекта. Например, чем ближе объект к Земле, тем больше его ускорение свободного падения.

Важно отличать понятия массы и веса:

Масса — это мера инертности тела, то есть количество вещества в нем. Масса измеряется в килограммах и остается неизменной в любых условиях.

Вес — это сила, с которой тело действует на опору под воздействием гравитационного поля. Вес измеряется в ньютонах и зависит от значения ускорения свободного падения и массы тела. Вес можно рассчитать по формуле: Вес = масса * ускорение свободного падения.

Гравитационное поле и его значение имеет важное значение в физике, так как оно определяет взаимодействие между телами и позволяет понять, как они двигаются в пространстве

Как измеряется масса и вес?

Масса измеряется в килограммах (кг) и является мерой количества вещества в объекте. Чтобы измерить массу, используются специальные приборы, такие как весы. Весы работают на основе принципа равновесия сил и позволяют определить массу объекта, сравнивая его с известной массой.

Вес, с другой стороны, измеряется в ньютонах (Н) и является мерой силы, с которой объект притягивается к Земле или другому небесному телу. В отличие от массы, вес объекта зависит от силы притяжения, которая изменяется в зависимости от гравитационного поля. Для измерения веса также могут использоваться весы, но их показания могут отличаться в различных местах на Земле или на других планетах.

В идеальных условиях, когда объект находится на поверхности Земли, масса и вес будут иметь одинаковое значение. Однако на практике эти величины могут различаться из-за изменений величины гравитационного поля.

Зависимость массы от импульса

Отличие силы веса тела от силы тяжести

Замечание 2

Сила тяжести и вес представляют собой два различных понятия, участвующих непосредственно в теории гравитационного поля физики. Эти два совершенно разных понятия зачастую истолковывают неверно, используя их в неверном контексте.

Такая ситуация усугубляется еще и тем, что в стандартном понимании понятия массы (имеется в виду свойство материи) и веса также будут восприниматься как тождественные. Именно по этой причине правильное понимание тяжести и веса считается очень важным для научной среды.

Зачастую эти две практически аналогичные концепции применяются в формате взаимозаменяемых. Сила, которая направляется на объект со стороны Земли или другой планеты в нашей Вселенной (в более широком понимании – любого астрономического тела) будет представлять силу тяжести:

Сила, с которой тело оказывает непосредственное воздействие на опору или вертикальный подвес и будет считаться весом тела, обозначаемым как $W$ и представляющим собой векторно направленную величину.

Атомы (молекулы) тела будут отталкиваться от частиц основания. Следствием такого процесса становится:

осуществление частичной деформации не только опоры, но и также объекта;
возникновение сил упругости;
изменение в определенных ситуациях (в незначительной степени) формы тела и опоры, что будет происходить на макроуровне;
возникновение силы реакции опоры при параллельном на поверхности тела возникновении силы упругости, что становится ответной реакцией на опору (это и будет представлять вес).

Что такое плотность?

Плотность – это физическое свойство вещества, которое является мерой количества вещества, доступного в единице объема. Он не меняется с размером выборки; поэтому мы называем это интенсивным свойством. Плотность – это отношение массы к объему, поэтому она имеет физические размеры ML-3. Единица измерения плотности часто – килограммы на кубический метр (кгм-3) или граммы на миллилитр (г / мл).

Когда твердый объект помещен в жидкость, он будет плавать, если твердое тело имеет меньшую плотность, чем жидкость. Это причина того, что лед плавает на воде. Если две жидкости (которые не смешиваются друг с другом) с разной плотностью соединяются вместе, жидкость с меньшей плотностью плавает на жидкости с более высокой плотностью.

В некоторых конкретных приложениях мы можем определить плотность как вес / объем. Мы называем это удельным весом, и в данном случае единицей измерения является ньютон на кубический метр.