Les personnes qui surveillent leur poids pourraient prétendre que les balances ne mentent pas, mais ce qu'elles disent à une personne est, à tout le moins, un terme inapproprié. Le poids, en termes physiques, est en fait une force Donc, ce que la balance devrait réellement montrer à une personne qui cherche son poids est une valeur en Newtons En résumé, la principale différence entre la masse et le poids est que la masse est une propriété fondamentale Le poids, en revanche, dépend de l'emplacement, car la force gravitationnelle agissant sur la masse est différente à différents endroits. . Un éléphant de 2 300 kg a un poids Une autre distinction importante entre la masse et le poids qui découle de leurs définitions est que la masse est une valeur scalaire La masse est techniquement une mesure quantitative de l'inertie d'un objet, ou sa résistance au mouvement. Plus un objet est massif, moins il est affecté par des forces agissant sur lui. Comme toute force, le poids peut être calculé en utilisant l'équation de la force gravitationnelle: F grav \u003d mg Où g Cette formule explique pourquoi multiplier la masse en kg par 10 ( ou en livres par 4,5, pour tenir compte de la première conversion en unité SI de kg) donne une approximation rapide du poids "réel" d'une personne. Ailleurs dans l'univers, la valeur de g En tant que définition stricte, un objet est le poids dans le même champ gravitationnel ne change pas. Qu'une personne monte ou descend dans un ascenseur, le même g En réalité, il y a de petites différences dans la valeur de g Cela dit, les conducteurs d'ascenseurs observateurs peuvent avoir remarqué qu'ils se sentent parfois Quand un ascenseur commence à monter, leur corps est immobile et résiste au mouvement vers le haut, les faisant se sentir plus lourds pendant un moment jusqu'à ce qu'ils s'adaptent au mouvement. L'inverse est vrai un instant lorsque l'ascenseur commence à descendre. Cependant, à aucun moment le poids réel Qu'en est-il de la lecture de la balance pour les mêmes personnes qui montent et descendent l'ascenseur? Là encore, l'échelle peut sembler mentir, mais cette fois pas simplement avec un terme impropre. L'échelle fonctionne en mesurant la force nette agissant sur elle. Lorsqu'elle est toujours sur le sol de la salle de bain, toute la force nette sur la balance provient de la force de gravité tirant le corps debout sur la balance vers le bas. Mais sur un ascenseur accélérateur, Si l'ascenseur accélère vers le haut dans la direction opposée à g Notez que ceci n'est vrai que lorsque l'ascenseur accélère Un autre moyen facile de "perdre du poids" instantanément est de mettre une balance sur une pente plutôt que sur le sol. Le dessin d'un diagramme à corps libre des forces sur l'échelle et la compréhension du fonctionnement de l'échelle révèlent pourquoi cela est vrai. Encore une fois, l'échelle fonctionne en enregistrant la force de gravité agissant sur elle vers le bas dans l'échelle . La force de gravité est toujours dirigée vers le centre de la Terre. Lorsque la balance est à plat sur le sol de la salle de bain, c'est directement vers le bas à 90 degrés. Lorsque la balance est inclinée, par exemple, assis sur une rampe à 20 degrés, la force de gravité est non plus perpendiculaire à l'échelle La masse et le poids ne sont pas interchangeables en physique! De nombreuses équations et concepts dépendent de la masse d'un objet ou de la masse de plusieurs objets. Le poids n'est qu'un concept utile dans les situations de physique newtonienne, comme l'analyse des forces dans les situations décrites ici.
: la force de gravité agissant sur une masse. L'unité de force SI est Newtons (N). La masse, d'autre part, est une mesure de la quantité de matière dans un objet. L'unité de masse SI est le kilogramme (kg).
. Pour les étudiants exigeants en physique qui veulent se rapprocher d'eux-mêmes; cependant, les travaux suivants: multipliez simplement les kilogrammes que l'échelle donne par 10 (ou les livres par 4,5).
Quelle est la différence entre la masse et le poids?
d'un objet et le poids ne l'est pas. La masse ne change pas, peu importe où se trouve un objet, jusqu'à ce que la matière soit ajoutée ou soustraite. Un éléphant de 2 300 kg équivaut à 2 300 kg sur la planète Terre, la lune et au milieu de l'espace.
d'environ 23 000 N à la surface de la Terre, mais seulement environ un sixième de ce poids sur la lune et, si l'éléphant a été déposé dans l'espace lointain, loin de l'influence de toute gravité champ, il n'aurait aucun poids du tout.
, car il n'y a pas de direction associée à un valeur en kilogrammes, tandis que le poids est un vecteur de force.
Le poids d'un objet est toujours dirigé de la même manière que la gravité le tire.
Poids: la force de gravité
est l'accélération due à la gravité près de la surface de la Terre: g \u003d
9,8 m /s 2. Tout objet déposé n'importe où sur la planète tombe vers le centre de la Terre à un rythme toujours croissant: 9,8 m /s plus rapide chaque seconde que la seconde précédente.
est différent, car l'accélération due à la gravité est le résultat du champ gravitationnel local d'un grand corps. Sur la minuscule planète Mercure, par exemple, g
n'est que de 3,7 m /s 2. Parce que cela ne représente qu'environ 38% de g
sur Terre, tout ce qui se trouve sur Mercure ne pèse qu'environ 38% de ce qu'il fait sur Terre.
Poids apparent
accélère le même m
, donc F grav
, ou poids, être les mêmes.
à différents endroits autour d'un grand corps, comme au pôle Nord par rapport à l'équateur sur Terre, ou l'intérieur par rapport à la surface du Soleil. Mais approximer une valeur constante pour partout dans un champ gravitationnel est généralement suffisant pour les étudiants en physique.
plus lourds ou plus légers que la normale à différents points dans le trajet. Leurs poids apparents
changent parce que leur corps a de l'inertie, ou ils résistent aux changements de leur mouvement.
de la personne n'a changé.
Balances sur un ascenseur accélérateur
lorsque l'ascenseur commence à accélérer ou à ralentir, l'accélération totale de la masse sur l'échelle n'est pas seulement de g
mais aussi du mouvement de l'ascenseur .
, l'accélération nette sera légèrement inférieure à g
, ce qui se traduira par une force nette légèrement inférieure ( puisque F net \u003d ma
et en supposant que l'accélération de l'ascenseur est plus petite que g
). La balance affichera donc un nombre plus petit que lorsqu'elle est immobile. Inversement, lors d'une accélération vers le bas, il y a accélération supplémentaire
dans la direction de g,
résultant en une force nette plus grande sur l'échelle, et elle affichera un plus grand nombre.
. À une vitesse constante vers le haut ou vers le bas (ce que la plupart des passagers pourraient espérer!), L'accélération nette et donc la force nette ne diffèrent pas de l'échelle qui ne bouge pas sur le sol de la salle de bain.
Balances sur une pente
. La résolution de la force de gravité en ses composants révèle que la composante perpendiculaire,
celle qui va directement dans l'échelle et sert ainsi de source de lecture de l'échelle, est plus petite que la force de gravité totale. Ainsi, la balance affiche un nombre plus petit lorsqu'elle est inclinée que lorsqu'elle est à plat sur le sol.
Pourquoi connaître la différence de masse par rapport au poids
