реальна фізика

РЕАЛЬНА ФІЗИКА

Силу тяжіння з якої тіла притягуються до Землі, потрібно відрізняти від ваги тіла. Поняття ваги широко використовується у повсякденному житті. Вагою тіла називають силу, з якою тіло внаслідок його тяжіння до Землі діє на опору або підвіс. При цьому передбачається, що тіло нерухомо щодо опори або підвісу. Нехай тіло лежить на нерухомому відносно Землі горизонтальному столі (рис. 1). Систему відліку, пов'язану із Землею, будемо вважати інерціальній. На тіло діють сила тяжіння спрямована вертикально вниз, і сила пружності з якою опора діє на тіло. Силу називають силою нормального тиску або силою реакції опори. Сили, що діють на тіло, врівноважують один одного: Відповідно до третього закону динаміки тіло діє на опору з деякою силою рівною за модулем силі реакції опори і спрямованої в протилежну сторону: За визначенням, сила і називається вагою тіла. З наведених вище співвідношень видно, що то є вага тіла дорівнює силі тяжіння Але ці сили прикладені до різних тіл!

Малюнок 1. Вага тіла і сила тяжіння. - сила тяжіння, - сила реакції опори, - сила тиску тіла на опору (вага тіла).

Якщо тіло нерухомо висить на пружині, то роль сили реакції опори (підвісу) грає пружна сили пружини. За розтягування пружини можна визначити вагу тіла і рівну йому силу тяжіння тіла Землею. Для визначення ваги тіла можна використовувати також ваги важелів. порівнюючи вагу даного тіла з вагою гир на рівноплечого важелі. Наводячи в рівновагу ваги важелів шляхом зрівнюючи ваги тіла сумарною вагою гир, ми одночасно досягаємо рівності маси тіла сумарною масі гир, незалежно від значення прискорення вільного падіння в даній точці земної поверхні. Наприклад, при підйомі в гори на висоту 1 км показання пружинних ваг змінюються на 0,0003 від свого значення на рівні моря. При цьому рівновага ваг зберігається. Тому ваги важелів є приладом для визначення маси тіла шляхом порівняння з масою гир (еталонів). Розглянемо тепер випадок, коли тіло лежить на опорі (або підвішене на пружині) в кабіні ліфта, що рухається з деяким прискоренням відносно Землі. Система відліку, пов'язана з ліфтом, не є інерціальній. На тіло, як і раніше діють сила тяжіння і сила реакції опори але тепер ці сили не врівноважують один одного. За другим законом динаміки

Сила діюча на опору з боку тіла, яку і називають вагою тіла, за третім законом динаміки дорівнює Отже, вага тіла в прискорено рухається ліфті є