Definiția greutății în știință

Definiția de zi cu zi a greutății este o măsură a greutății unei persoane sau a unei obiecte. Cu toate acestea, definiția este ușor diferită în știință. Greutatea este numele forței exercitate asupra unui obiect datorită accelerării gravitației. Pe Pământ, greutatea este egală cu masa de ori mai mare decât accelerația datorată gravitației (9,8 m / sec² pe pamant).

Cheltuieli cheie: definiția greutății în știință

• Greutatea este produsul masei înmulțite prin accelerație care acționează asupra acestei mase. De obicei, este masa unui obiect înmulțit cu accelerația datorată gravitației.
• Pe Pământ, masa și greutatea au aceeași valoare și unități. Cu toate acestea, greutatea are o magnitudine, precum masa, plus o direcție. Cu alte cuvinte, masa este o cantitate scalară în timp ce greutatea este o cantitate vectorială.
• În Statele Unite, lira este o unitate de masă sau greutate. Unitatea de greutate SI este newton. Unitatea de greutate cgs este dyne.

Unități de greutate

În Statele Unite, unitățile de masă și greutate sunt aceleași. Cea mai comună unitate de greutate este lira (lb). Cu toate acestea, uneori se folosește poundalul și slugul. Lira este forța necesară pentru a accelera o masă de 1 lb la 1 ft / s². Slugul este masa care este accelerată la 1 ft / s² când o forță de forță este exercitată asupra acesteia. Un slug este echivalentul a 32,2 lire.

În sistemul metric, unitățile de masă și greutate sunt separate. Unitatea de greutate SI este newtonul (N), care este de 1 kilogram metru pe secundă pătrat. Este forța necesară pentru a accelera o masă de 1 kg 1 m / s². Unitatea de greutate cgs este dyne. Dyne este forța necesară pentru a accelera o masă de un gram la rata de un centimetru pe secundă pătrat. O dyne este egală cu 10^-5 newtoni.

Masa vs Greutate

Masa și greutatea sunt ușor confundate, mai ales când se folosesc kilograme! Masa este o măsură a cantității de materie conținută într-un obiect. Este proprietatea materiei și nu se schimbă. Greutatea este o măsură a efectului gravitației (sau al unei alte accelerații) asupra unui obiect. Aceeași masă poate avea o greutate diferită în funcție de accelerație. De exemplu, o persoană are aceeași masă pe Pământ și pe Marte, însă cântărește doar aproximativ o treime cât mai mult pe Marte.

Măsurarea masei și greutății

Masa este măsurată pe un echilibru prin compararea unei cantități cunoscute de materie (un standard) cu o cantitate necunoscută de materie.

Două metode pot fi utilizate pentru a măsura greutatea. Un echilibru poate fi utilizat pentru a măsura greutatea (în unități de masă), cu toate acestea, balanțele nu vor funcționa în absența gravitației. Notă a Calibrated echilibrul pe Lună ar da aceeași lectură ca una pe Pământ. Cealaltă metodă de măsurare a greutății este scara arcului sau scara pneumatică. Acest dispozitiv reprezintă forța de gravitație locală asupra unui obiect, astfel încât o scară de arc poate da o greutate ușor diferită pentru un obiect în două locații. Din acest motiv, cântarele sunt calibrate pentru a da greutatea pe care un obiect ar avea-o la o greutate nominală standard. Cantarile de arcuri comerciale trebuie re-calibrate atunci când sunt mutate dintr-o locație în alta.

Varianța de greutate pe Pământ

Doi factori schimbă greutatea în diferite locații de pe Pământ. Creșterea altitudinii scade greutatea, deoarece crește distanța dintre un corp și masa Pământului. De exemplu, o persoană care cântărește 150 de kilograme la nivelul mării ar cântări aproximativ 149,92 lire la 10 000 de metri deasupra nivelului mării.

Greutatea variază și cu latitudinea. Un corp cântărește puțin mai mult la poli decât la ecuator. În parte, acest lucru se datorează aglomerării Pământului în apropierea ecuatorului, care pune obiectele la suprafață puțin mai departe de centrul de masă. Diferența de forță centrifugă la poli comparativ cu ecuatorul joacă și un rol, în care forța centrifugă acționează perpendicular pe axa de rotație a Pământului..

surse

• Bauer, Wolfgang și Westfall, Gary D. (2011). Universitatea de fizică cu fizică modernă. New York: McGraw Hill. p. 103. ISBN 978-0-07-336794-1.
• Galili, Igal (2001). „Greutate versus forța gravitațională: perspective istorice și educaționale”. Revista internațională de educație științifică. 23: 1073. doi: 10.1080 / 09500690110038585
• Gat, Uri (1988). „Greutatea masei și mizeria greutății”. În Richard Alan Strehlow (ed.). Standardizarea terminologiei tehnice: principii și practică - al doilea volum. ASTM International. p. 45-48. ISBN 978-0-8031-1183-7.
• Knight, Randall D. (2004). Fizica pentru oamenii de știință și ingineri: o abordare strategicăh. San Francisco, SUA: Addison-Wesley. p. 100-101. ISBN 0-8053-8960-1.
• Morrison, Richard C. (1999). „Greutatea și gravitația - necesitatea unor definiții consecvente”. Profesorul de fizică. 37: 51. doi: 10.1119 / 1.880152