Greutate

Greutatea unui obiect (sau greutatea unei cantități de materie) este măsura intensității forței impuse acestui obiect de câmpul gravitațional local. Greutatea nu trebuie confundată cu conceptul înrudit, dar destul de diferit, de masă. Pentru obiectele mici de pe Pământ, forța de greutate este îndreptată spre centrul planetei. Pentru obiectele mai mari, cum ar fi Luna care orbitează în jurul Pământului, forța este îndreptată spre centrul de masă al sistemului combinat.

În limbajul comun, greutatea unui obiect este în general înțeleasă ca fiind valoarea măsurată la suprafața Pământului sau în apropierea acesteia. Din păcate, termenii obișnuiți utilizați pentru a descrie greutatea unui obiect sunt unități de masă, cum ar fi kilogramele sau lirele. În aproape toată istoria omenirii, greutatea a fost măsurată la suprafața Pământului. Aici, greutatea este proporțională cu masa. Obiectele care au aceeași masă au aceeași greutate. Un obiect cu masa dublă față de un altul va avea, de asemenea, o greutate dublă. Prin urmare, este o practică obișnuită să se folosească cele două cuvinte, masă și greutate, ca și cum ar avea același înțeles și să se folosească kilogramele și lirele ca unități de măsură atât pentru masă, cât și pentru greutate. Folosirea acelorași termeni pentru a descrie și măsura două proprietăți diferite a dus la confuzie între aceste două proprietăți, masa și greutatea. Masa și greutatea nu sunt același lucru.

Unități de greutate

Unitatea de greutate în Sistemul Internațional de Unități este newtonul, care este reprezentat prin simbolul "N".

Alte unități au fost utilizate în trecut, dar au fost abandonate, cum ar fi dina (unitatea de forță în vechiul sistem CGS) sau kilogramul-forță, care reprezintă forța exercitată asupra unui kilogram de materie de către un Pământ "standard": un corp cu o masă de 1 kg are o greutate de aproximativ 9,81 N la nivelul mării.

Măsurarea greutății

Greutatea unui obiect sau a unei cantități de materie se măsoară, de obicei, cu ajutorul unui instrument, cum ar fi un cântar cu arc. Cântarul include un resort care furnizează o forță care se opune forței gravitaționale asupra obiectului care este cântărit. Forța gravitațională trage în jos, iar resortul împinge sau trage în sus. În mod obișnuit, cântarul are un indicator care nu indică greutatea (care este o forță), ci masa obiectului. Cântarele cu arc sunt fabricate pornind de la ipoteza că sunt utilizate pe suprafața Pământului. Dacă un cântar cu arc ar fi dus pe Lună, ar da o citire înșelătoare.

Un cântar de tip balanță este un dispozitiv care compară greutățile a două obiecte aflate în același câmp gravitațional: determină dacă un obiect este mai greu sau mai ușor decât celălalt.

Greutatea este variabilă

Greutatea nu este o proprietate intrinsecă a materiei, deoarece câmpul gravitațional local care generează forța numită greutate este variabil în spațiu și timp:

Deoarece atracția Pământului scade pe măsura pătratului distanței față de centrul său, greutatea unui obiect este puțin mai mică la altitudine mare (de exemplu, în vârful unui munte) decât la nivelul mării sau la ecuator decât la poli (deoarece Pământul este ușor bombat).
Un obiect oarecare de pe Pământ este atras și de toate celelalte corpuri cerești, cum ar fi Luna, de exemplu. Prin urmare, greutatea sa va fi mai mică dacă Luna se află deasupra capului decât dacă Luna se află de cealaltă parte a Pământului.
Greutatea nu este definită exclusiv pentru Pământ: Un astronaut cântărește de 6 ori mai puțin pe suprafața Lunii decât pe suprafața Pământului.
Lipsa de greutate este o stare aparentă pe care o experimentează astronauții sau sateliții aflați pe orbita unei planete. În realitate, greutatea lor (atracția gravitațională) este forța care îi menține pe orbită. Obiectele aflate pe orbită se deplasează cu o viteză foarte mare. Pentru sateliții care orbitează la 300 - 500 de kilometri deasupra Pământului, această viteză este de aproximativ 27.000 km/h. Fără atracția gravitațională a Pământului, aceștia ar zbura în linie dreaptă. Atracția gravitațională îi face să continue să cadă spre planetă. Combinația dintre viteza laterală mare și atracția constantă spre centrul Pământului le curbează traiectoria, astfel încât ele rămân pe orbită.

Pagini conexe

Întrebări și răspunsuri

Î: Ce reprezintă greutatea unui obiect?

R: Greutatea unui obiect este măsura intensității forței impuse asupra acestui obiect de câmpul gravitațional local.

Î: Care este diferența dintre greutate și masă?

R: Greutatea nu trebuie confundată cu masa, deoarece greutatea este măsura forței de gravitație exercitate asupra unui obiect, în timp ce masa reprezintă cantitatea de materie prezentă în obiect.

Î: Încotro este direcționată forța de greutate pentru obiectele mici de pe Pământ?

R: Pentru obiectele mici de pe Pământ, forța de greutate este direcționată spre centrul planetei.

Î: În cazul obiectelor mari, cum ar fi Luna care orbitează în jurul Pământului, unde este direcționată forța de greutate?

R: În cazul obiectelor mai mari, cum ar fi Luna care orbitează în jurul Pământului, forța de greutate este direcționată spre centrul de masă al sistemului combinat.

Î: Ce a dus la confuzia dintre masă și greutate?

R: Utilizarea acelorași termeni pentru a descrie și măsura cele două proprietăți diferite a dus la confuzia dintre masă și greutate.

Î: Sunt masa și greutatea același lucru?

R: Masa și greutatea nu sunt același lucru.

Î: Obiectele cu aceeași masă au aceeași greutate?

R: Obiectele care au aceeași masă au aceeași greutate. Un obiect cu o masă dublă față de un altul va avea, de asemenea, o greutate dublă.