У этого термина существуют и другие значения, см. Вес (значения).

Гравитационные аномалии земли (по данным NASA GRACE — Gravity Recovery And Climate Change.)

Вес — сила воздействия тела на опору (или другой вид крепления в случае подвешенных тел), препятствующую падению, возникающая в поле сил тяжести. Единица измерения веса в СИ — ньютон, иногда используется единица СГС — дина.

Вес в инерциальной системе отсчёта совпадает с силой тяжести и пропорционален массе и ускорению свободного падения в данной точке:

Значение веса (при неизменной массе тела) пропорционально ускорению свободного падения, которое зависит от высоты над земной поверхностью, и, ввиду несферичности Земли от географических координат точки измерения. Другим фактором, влияющим на ускорение свободного падения и, соответственно, вес тела, являются гравитационные аномалии, обусловленные особенностями строения земной поверхности и недр в окрестностях точки измерения.

При движении системы тело — опора (или подвес) относительно инерциальной системы отсчёта c ускорением вес перестаёт совпадать с силой тяжести:

В результате из-за суточного вращения Земли существует широтное уменьшение веса: на экваторе примерно на 0,3 % меньше, чем на полюсах.

Широтное уменьшение веса.

Вес можно измерять с помощью пружинных весов, которые могут служить и для косвенного измерения массы, если их соответствующим образом проградуировать; рычажные весы в такой градуировке не нуждаются, так как в этом случае сравниваются массы, на которые действует одинаковое ускорение свободного падения или сумма ускорений в неинерциальных системах отсчёта. При взвешивании с помощью технических пружинных весов вариациями ускорения свободного падения обычно пренебрегают, так как влияние этих вариаций обычно меньше практически необходимой точности взвешивания.

На вес тела в жидкой или газообразной среде влияет также сила Архимеда, таким образом, вес тела, погружённого в среду, уменьшается на вес вытесненного объёма среды; в случае, если плотность тела меньше плотности среды, вес становится отрицательным (то есть на тело действует выталкивающая сила). Сила Архимеда может оказать влияние и на взвешивание с помощью рычажных весов, если сравниваются тела с различной плотностью.

Состояние отсутствия веса (невесомость) наступает при удалении тела от притягивающего объекта, либо когда тело находится в свободном падении, то есть .

Содержание

[убрать]

• 1 Вес и масса

• 2 Вес в авиации

• 3 Примечания

• 4 См. также

[Править] Вес и масса

В современной науке вес и масса — разные понятия. Вес — сила, с которой тело действует на горизонтальную опору или вертикальный подвес. Масса же не является силовым фактором; масса — мера инертности тела. Например, в условиях невесомости у всех тел вес равен нулю, а масса у каждого тела своя. И если покоясь на весах показания последних будут нулевыми, то при ударе по весам тел с одинаковыми скоростями воздействие будет разным (см. закон сохранения импульса, закон сохранения энергии).

Вместе с тем о разнице веса и массы стало известно относительно недавно, и во многих повседневных ситуациях слово «вес» продолжает использоваться, когда фактически речь идет о «массе». Например, мы говорим, что какой-то объект «весит один килограмм», несмотря на то, что килограмм представляет собой единицу массы. Кроме того, термин «вес» в значении «масса» традиционно используется в цикле наук о человеке — в сочетании «вес тела человека»[1]HYPERLINK \l "cite_note-1"[2]HYPERLINK \l "cite_note-2"[3].

[править] Вес в авиации

1 — тяга; 2 — лобовое сопротивление; 3 — подъёмная сила; 4 — вес

В авиации вес рассматривают как силу, противостоящую подъемной силе. Эта сила действует вдоль мысленной линии, которая соединяет центр масс самолёта и центр Земли. Вес изменяется в процессе полета с выработкой топлива (а также выпуском ракет и сбросом бомб, выбросом десанта). Также при выполнении различных манёвров самолет испытывает перегрузки и увеличивает вес, которому должна противостоять подъемная сила. Чтобы сохранить баланс между весом и подъемной силой во время манёвра и не потерять высоту, пилот должен увеличить подъемную силу, увеличив угол атаки и тягу двигателей.

Сила тяжести

• Сила тяжести. Рис.

Сила тяжести. Рис.

Сила тяжести, действующая на любую материальную частицу, находящуюся вблизи земной поверхности, сила Р, определяемая как геометрическая сумма силы притяжения Земли F и центробежной (переносной) силы инерции Q учитывающей эффект суточного вращения Земли (см. рис.). Направление С. т. является направлением вертикали в данной точке земной поверхности, а перпендикулярная к ней плоскость — горизонтальной плоскостью; углы l и j определяют соответственно геоцентрическую и астрономическую широты.

Величина Q = mhw² (где т масса частицы, h её расстояние от земной оси, w — угловая скорость вращения Земли) ввиду малости w² очень мала по сравнению с F; поэтому С. т. мало отличается от силы притяжения. При перемещении вдоль поверхности Земли от полюса к экватору значение С. т. несколько убывает вследствие возрастания Q и несферичности Земли: на экваторе С. т. примерно на 0,5% меньше, чем на полюсе. Разность между углами (j и l тоже невелика (наибольшая около 11¢ при l = 45°). Под действием С. т. частица получает ускорение g = Р/т, называется ускорением силы тяжести, которое изменяется с широтой так же, как С. т.

Во всех точках области, размеры которой малы по сравнению с радиусом Земли, С. т. можно считать равными и параллельными друг другу, т. е. образующими однородное силовое поле. В этом поле потенциальная энергия частицы П = Pz, где z — координата частицы, отсчитываемая по вертикали вверх от некоторого начального уровня, а при перемещении частицы из положения, где z = z₁, в положение, где z = z₂, работа С. т. А = P (z₁ — z₂) и не зависит от траектории и закона движения частицы. Действие С. т. существенно влияет почти на все явления и процессы, происходящие на Земле как в природе (включая живую), так и в технике. См. также Гравиметрия.