Калькулятор Tiger Algebra

Масса, вес и гравитация тесно связаны и вместе объясняют поведение нашего окружающего мира и Вселенной.

Масса
Масса характеризует количество материи, составляющей объект или тело, что определяет сопротивление данного объекта или тела воздействию силы. Чем больше масса объекта, тем меньше воздействие на него силы. Например, легче поднять пустой чемодан, чем полный, так как в нем меньше материи, следовательно, меньше массы. Также легче остановить катящийся вниз по склону теннисный мяч, чем булыжник, поскольку в булыжнике содержится гораздо больше материи, а значит, его масса больше, чем у теннисного мяча.

Один и тот же объект сохраняет свою массу независимо от положения, движения или изменения формы, пока материя не добавляется или не убирается. Допустим, вы кидаете водяной шарик другу. Шарик меняет положение, форму и движение, но пока вода не вытекает, он сохраняет свою массу. Если вы решите добавить или убрать воды, вы увеличите или уменьшите его массу.

Официальная единица измерения массы - килограммы.

Гравитация
Третий закон Ньютона гласит, что два взаимодействующих объекта или тела прилагают равные силы друг к другу в противоположных направлениях. Согласно универсальному закону гравитации, это происходит с каждым объектом в Вселенной — каждый объект в Вселенной с массой притягивает каждый другой объект с массой. Однако, степень притяжения между объектами зависит от их массы и расстояния между ними. С увеличением массы гравитация линейно увеличивается. С увеличением расстояния между двумя объектами гравитационная сила между ними уменьшается экспоненциально (возводится в степень $$2$$). Это означает, что если масса объекта увеличивается в $$4$$ раза, сила гравитации, действующая на него, также увеличивается в $$4$$ раза. Если расстояние между двумя объектами увеличивается в $$4$$ раза, сила гравитации, действующая на них, уменьшается в $$16$$ раз ($$4$$ в степени $$2$$).

Эту зависимость можно выразить следующим уравнением:
$$F\approx \frac{Mm}{r^2}$$
$$F$$ обозначает силу гравитации, измеряемую в метрах в секунду в квадрате.
$$M$$ представляет собой массу планеты.
$$m$$ представляет собой массу объекта.
$$r$$ представляет собой расстояние между центром объекта и центром планеты.

На поверхности Земли ускорение свободного падения составляет приблизительно 9.81 м/с2 (32.2 фут/с2). Это означает, что если мы игнорируем силу сопротивления воздуха, скорость свободно падающего объекта будет увеличиваться на 9,81 метра в секунду каждую секунду.

Вес
Вес — это сила, которая возникает при действии гравитации на массивный объект или тело (в этом контексте «массивный» не относится к размеру, а скорее к объекту или телу, имеющему массу) в присутствии другого массивного объекта или тела, такого как планета. Центр каждого массивного тела, по сути, тянет центр другого к себе, создавая силу, которую мы называем весом. За более подробным описанием этого явления смотрите раздел «Гравитация» выше.

Поскольку масса и, следовательно, гравитация каждой планеты в нашей солнечной системе различны, нет двух планет в нашей солнечной системе, на которых ваш вес был бы одинаковым. Другими словами, ваш вес на Юпитере будет значительно отличаться от вашего веса на Сатурне, а ваш вес на Юпитере и Сатурне будет значительно отличаться от вашего веса на Земле! Ваша масса на всех трех, однако, останется неизменной.

К тому же мы часто используем термины «масса» и «вес» как синонимы, хотя на самом деле они весьма отличаются! Например, когда кто-то теряет или набирает вес, на самом деле он теряет или набирает массу в виде жира или мышц. Это увеличение или уменьшение массы приводит к пропорциональному увеличению или уменьшению гравитационной силы, действующей на человека, и эти две силы вместе ведут к тому, что мы называем весом.

Официальная единица измерения веса - Ньютон.

Связь массы - гравитации - веса
Связь между массой, гравитацией и весом заключается в том, что вес измеряет степень, до которой гравитационная сила действует на массивное тело или объект (в данном контексте, другой массивный объект или тело с массой).

Это можно показать с помощью уравнения:
$$w=m·g$$
$$w$$ обозначает вес (в ньютонах)
$$m$$ обозначает массу (в килограммах)
$$g$$ обозначает гравитацию (что равно ускорению свободного падения - метры в секунду в квадрате)

Вес на планете обычно измеряется на ее поверхности, и у каждой планеты есть свое собственное поверхностное гравитационное ускорение. У земной поверхности гравитация составляет примерно 9,81 м/с2. Это означает, что на поверхности Земли объект массой 1 кг весит 9,81 Н.

Примечание: $$w$$ иногда выглядит как $$f$$ (сила), а $$g$$ иногда выглядит как $$a$$ (ускорение свободного падения).

Аббревиатуры и конвертации
LBS или lb - это аббревиатура фунта.
1 фунт = 450 грамм / 0,45 кг
1 кг = 2,204 фунта