Масса и вес в чем разница в математике

Вес и масса: разница с точки зрения науки

Современным юным физикам и не только часто приходится сталкиваться с различными понятиями. Нередко возникает вопрос, в чем разница между массой и весом. Действительно, многие их путают и неверно употребляют в предложениях, хотя они обозначают не совсем одно и то же. Эти слова в некотором смысле являются синонимами. Так в чем разница веса и массы тела?

Общие понятия

Следует начать с определений интересующих нас слов. С точки зрения науки, вес – сила, с которой тело действует на опору, если она в горизонтальном положении, или подвес, если положение вертикальное. Масса же – физическая величина, измеряющая гравитационные и инертные свойства тел. Первая разница веса и массы в том, что вес измеряется в Ньютонах, а масса в килограммах, согласно международной системе единиц.

Вам будет интересно: Вопрошающий – это просьба или унижение?

В качестве примера, который поможет увидеть разницу двух понятий, можно привести даже человеческое тело. Если подпрыгнуть, то сразу же после отрыва от поверхности пола вес ваш будет стремительно уменьшаться вплоть до 0 (в самой верхней части траектории вы будете в невесомости, только этого не почувствуете). При этом масса ваша остается постоянной. Теперь вы знаете, как быстро сбросить вес.

Или же, например, вес космонавта на Земле был один, на Луне он бы уменьшился почти в 6 раз, а на других планетах увеличился в десятки раз. Но все это время его масса бы ни на грамм не изменилась.

Еще разница веса и массы в том, что первое понятие зависит от движения (скорости), а второе – нет.

Математическое выражение

Существует даже формула зависимости этих двух понятий, с помощью которой вес можно найти через массу и наоборот:

где P – вес, m – масса тела, g – ускорение свободного падения.

Также существует закон сохранения массы, который гласит, что какие бы процессы ни происходили, какие бы силы к телам ни прикладывались, их масса всегда остается постоянной.

Более того, так как вес является силой, то он имеет направление. Масса же – величина количественная, и ни о каком направлении здесь речи быть не может.

Разница массы и веса

Существенное отличие между этими понятиями заключается в том, что масса объекта остается постоянной, а вот вес может изменяться в зависимости от условий, например, он может зависеть от высоты, с которой тело падает вниз.

Также в состоянии невесомости вес предметов может быть равен нулю, в то время как их масса вовсе не нулевая и даже у каждого своя.

Интересно, что из-за повседневного вращения Земли вокруг своей оси в некоторых местах наблюдается уменьшение широтного веса.

Наше время

Сейчас люди практически не видят разницу массы и веса. Типичным примером этого является любая покупка в магазине, когда покупатель спрашивает у продавца информацию о весе продукта. С точки зрения науки, правильно было бы поинтересоваться его массой. Тем не менее на упаковках производитель указывает все как нужно.

Мы можем увидеть там такие надписи, как «масса нетто» (то есть масса чистого продукта) и «масса брутто» (масса продукта вместе с упаковкой). В результате этого масса и вес стали практически синонимами в потребительской сфере, и большинство людей искренне удивляются, когда кто-то пытается им доказать, что есть разница в массе и весе.

В настоящее время нет особых требований в том, чтобы каждый человек умел различать данные понятия. Скорее, это больше необходимо тем, кто занимается научной деятельностью.

Источник

Чем отличается масса от веса?

У терминов «масса» и «вес» существует несколько определений. Поэтому неудивительно, что порой бывает сложно разобраться в том, что действительно значат данные понятия и чем они отличаются между собой. Рассмотрим вес и массу с точки зрения физики.

Что такое масса?

Масса в физике – это скалярная величина. Она определяет свойства тела в ситуациях, когда его скорость существенно ниже скорости света. Массу разделяют на две разновидности:

Масса определяет, сколько вещества содержится в предмете, и выражается в килограммах. Численно она приблизительно соответствует весу тела в кгс (килограмм-сила), которое находится в состоянии покоя у земной поверхности. В обыденных ситуациях слова «вес» и «масса» часто употребляются в качестве синонимов, но это не одно и то же.

Интересный факт: часто на упаковках с продуктами можно встретить два значения массы – нетто и брутто, которые могут вызвать трудности. На самом деле здесь нет ничего сложного, поскольку масса нетто показывает, сколько весит продукт в чистом виде, а масса брутто – вместе с упаковкой.

Например, если вес космонавта на Земле составляет 80 кг, то на орбите он будет практически равен нулю, на Луне – около 15 кг, а на Юпитере – 200 кг. При этом масса во всех ситуациях остается одинаковой.

При измерении массы не принимается во внимание действие различных сил. Ее рассчитывают, когда тело находится в состоянии покоя и инертности. Примечательно, что в медицине обычно приходится иметь дело с такими понятиями, как «вес человека», хотя, по сути, речь идет о массе.

Что такое вес?

Вес, согласно определению, представляет собой силу, с которой тело действует на определенную опору. Она возникает в гравитационном поле и не дает телу упасть. Вес в физике измеряют в ньютонах (10 Н = 1 кгс). Также в научной литературе встречается другое определение веса – в качестве силы притяжения тела Землей.

Вес зависит от высоты, на которой находится тело. Его значение пропорционально ускорению свободного падения. Так как с увеличением высоты этот показатель снижается, то уменьшается и вес тела.

Интересный факт: вследствие суточного вращения Земли существует понятие широтного уменьшения веса. Так, на экваторе он приблизительно на 0,3% меньше по сравнению с полюсами.

Чем отличается масса от веса?

Главные отличия между массой и весом:

Источник

В чем разница между весом и массой

Масса и вес – это две различные величины. Масса обозначается буквой m и определяет количество вещества, содержащегося в теле. За стандартную единицу измерения принято использовать килограмм.

Что нужно знать об основных отличиях массы и веса

Величина связана с полностью, поэтому формула для нахождения выглядит следующим образом:

где за V — объем тела.

Масса – скалярная величина с направлением вертикально вниз относительно опоры. Ее формула имеет следующий вид:

где P обозначается в качестве веса тела, а g ускорения свободного падения с постоянным значением. При движении тела вертикально вниз формула расширяется:

Элемент а принимает значение ускорения выбранной системы. При движении вниз знак «-» меняется на «+»: P=m(g+a).

Вес указывает на тяжесть одного объекта, обуславливается силой, с которой воздействует на другой под действием силы тяжести. Вес приравнивается к силе, поэтому используется единица измерения ньютон. Весовая шкала не предназначена для измерения массы, потому как результаты не будут точными.

Условия свободного падения или невесомость не дадут возможности произвести точных измерений. Когда действие нормальной силы отсутствует, тогда весы выдают расплывчатые данные. Если массовая шкала изменится, то результат на Луне или на Марсе будет ошибочным.

Вывод

Отсюда следует, что масса является фундаментальной физической величиной, определяющей количество вещества. Вес определяет силу, с которой предмет совершает давление на опору. Масса связана с плотностью, а вес с гравитацией, поэтому они имеют разные характеристики.

Вычисления обоих величин выполняется разными формулами. При свободном падении весы не производят измерения.

Источник

В чем разница между массой и весом, есть ли отличия и сравнение понятий

В обычной жизни люди путают эти понятия, считая термины взаимозаменяемыми. Однако с научной точки зрения они считаются абсолютно разными и имеют свои конкретные определения. Итак, масса и вес – в чем заключается разница между ними? По сути, весом называют силу, с которой объект воздействует на горизонтальную поверхность или вертикальный подвес. При этом масса представляет собой меру инертности объекта.

Понятие «вес»

Этот термин показывает, насколько объект считается тяжелым. Именно поэтому рассматриваемые понятия часто применяют как синонимы. Однако с технической точки зрения вес – это сила, которую массосодержащий объект оказывает на другое тело только под влиянием силы тяжести. Потому его измеряют в ньютонах.

Таким образом, это понятие применяют для оценки количества силы, которую гравитация производит на тело. Она зависит от массы. Чем выше этот параметр, тем больше гравитация. На Земле она составляет примерно 9,8 ньютона на 1 килограмм.

Если речь идет о том, что человек весит 70 килограммов, его вес будет составлять 70*9.8 = 686 ньютонов. Эту силу для удобства оценивают в килограммах.

На Луне, где сила тяжести меньше в 6 раз, чем на Земле, 70-килограммовый космонавт будет весить 112 ньютонов. На Земле это соответствует значению 11,2 килограмма.

Даже на МКС, где люди пребывают в состоянии невесомости, они обладают массой. Космонавтам все равно требуется отталкиваться от стен и перемещения. Чем больше они весят, тем больше усилий понадобится для этого.

Что такое масса

Под этим термином понимают количество материи, которое содержит объект. При этом существует некоторая двусмысленность, которая связана с определением материи. Потому такое определение провоцирует много споров. Более понятным вариантом определения считается представление с позиции инерции. При этом важно отметить, что инерцией объекта называют его способность оставаться в состоянии покоя или движения, пока внешний фактор не изменит это состояние.

Одной из отличительных особенностей понятия считается его постоянство. Этот параметр не изменяется под влиянием положения в пространстве. Если ориентироваться на закон всеобщего тяготения, два объекта притягиваются друг к другу с силой, которая пропорциональна их массам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Математическое выражение

В физике для расчета применяется такая формула:

где V – это объем тела.

Этот параметр считается скалярным, и в этом кроется его основное отличие. Вектор веса всегда приложен к подвесу или опоре и направлен строго вниз. Таким образом, этим термином называют силу. Для расчета этого показателя применяют различные формулы.

Если определение параметра осуществляется в состоянии покоя опоры, стоит использовать такой вариант:

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:

Итоги

Рассматриваемые понятия имеют много отличий. Так, масса считается физическим показателем, который определяет количество вещества. При этом вес представляет собой силу, с которой предмет оказывает давление на опору. Для расчета рассматриваемых понятий применяют различные формулы.

Источник

Вес и масса. В чём разница?

В разговорной речи мы привыкли свободно оперировать такими понятиями, как вес и масса. Как правило, первый термин используется нами в отношении людей или продуктов питания, а второй мы употребляем, описывая тяжелые автомобили или крупногабаритную технику. Но в целом принято считать, что смысл эти слова имеют один и тот же.

Однако с точки зрения науки физики в таком подходе кроется ошибка. Масса и вес не равны друг другу, измеряются в разных единицах и означают совершенно разные вещи.

Две характеристики предмета — неизменная и легко изменяемая

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.

Источник