Вес тела. Невесомость

Вес тела. Невесомость

Тело, лежащее на столе, действует на стол вниз. Эта сила — вес тела. Несмотря на схожее название с массой, это разные физические величины.

Что такое вес тела

Вес тела — это сила, с которой тело вследствие притяжения к Земле действует на горизонтальную опору или вертикальный подвес.

Вес обозначают буквой $\vec{P}$. Единица — ньютон ($\text{Н}$).

Вес — это сила, с которой тело давит на опору (стол, пол, ладонь) или тянет подвес (нитку, пружину).

Отличие веса от силы тяжести

Пример: тело лежит на столе. Сила тяжести действует на тело (вниз). Вес действует на стол (тоже вниз, со стороны тела).

Формула веса (для покоящегося тела)

Если тело покоится на горизонтальной опоре или висит на нити:

$P = m \cdot g$

То есть для покоящегося тела модуль веса численно равен силе тяжести. Но это разные силы, приложенные к разным телам!

Невесомость

Невесомость — это состояние, при котором тело не действует на опору или подвес (вес тела равен нулю).

В невесомости тело «ничего не весит» — оно не давит на опору.

Невесомость наступает, когда тело и опора падают вместе (свободно). Например:

• космонавты на орбитальной станции
• пассажир в лифте, у которого оборвался трос (свободное падение)
• при прыжке с парашютом (первые секунды)

Перегрузка

Перегрузка — это состояние, при котором вес тела больше силы тяжести.

Перегрузка возникает, когда:

• лифт резко стартует вверх
• ракета ускоряется при старте
• самолёт входит в вираж

При перегрузке в 2g вес тела вдвое больше обычного.

Пример решения задачи

Задача. Найдите вес тела массой $3\,\text{кг}$, лежащего на столе.

Дано:

• $m = 3\,\text{кг}$
• $g \approx 10\,\text{Н/кг}$

Решение: $P = m \cdot g = 3 \cdot 10 = 30\,\text{Н}$

Ответ: $P = 30\,\text{Н}$.

Вопросы для самопроверки

1. Что такое вес тела? К чему он приложен?
2. Чем вес отличается от силы тяжести?
3. Чему равен вес покоящегося тела на горизонтальной опоре?
4. Что такое невесомость? Когда она наступает?
5. Что такое перегрузка? В каких случаях она возникает?