Вес тела

1. Что такое вес тела

Пре­жде всего, вспом­ним, что такое сила тя­же­сти. Это сила, с ко­то­рой все тела при­тя­ги­ва­ют­ся к Земле. Сила тя­же­сти опи­сы­ва­ет вза­и­мо­дей­ствие тела с Зем­ным шаром.

По­ста­вим один груз на непо­движ­ную опору, а дру­гой по­ме­стим на под­вес. Оба груза непо­движ­ны. Зна­чит, сила тя­же­сти, дей­ству­ю­щая на них, урав­но­ве­ше­на силой упру­го­сти, воз­ни­ка­ю­щей в опоре и под­ве­се.

Рис. 1. Тело на опоре и тело на под­ве­се

Но по­сколь­ку в при­ро­де су­ще­ству­ет толь­ко вза­и­модей­ствие тел, то с такой же по ве­ли­чине силой, на­прав­лен­ной в про­ти­во­по­лож­ную сто­ро­ну, тела дей­ству­ют на опору и под­вес.

Сила, с ко­то­рой тело дей­ству­ет на опору или рас­тя­ги­ва­ет под­вес, на­зы­ва­ет­ся весом тела.

2. Направление и точка приложения веса

Сила тя­же­сти и вес тела – это ве­ли­чи­ны, ко­то­рые, как и ско­рость, имеют на­прав­ле­ние. Как вы пом­ни­те, такие ве­ли­чи­ны на­зы­ва­ют­ся век­тор­ны­ми. Их удоб­но пред­став­лять на ри­сун­ках в виде стре­лок. Кроме того, у силы есть еще одна ха­рак­те­ри­сти­ка – точка при­ло­же­ния. Стрел­ка, изоб­ра­жа­ю­щая силу, на­чи­на­ет­ся в точке при­ло­же­ния силы.

Изоб­ра­зим на одном ри­сун­ке силу тя­же­сти тела, а на дру­гом его вес.

Пре­жде всего, сила тя­же­сти при­ло­же­на к са­мо­му телу. Точка при­ло­же­ния силы тя­же­сти на­зы­ва­ет­ся цен­тром тя­же­сти тела. На­прав­ле­на сила тя­же­сти вер­ти­каль­но вниз.

Вес тела при­ло­жен не к телу, а к опоре. Его точка при­ло­же­ния рас­по­ло­же­на на опоре в точке со­при­кос­но­ве­ния с телом. А ка­ко­во на­прав­ле­ние веса?

Вспом­ним, что вес тела на­прав­лен про­ти­во­по­лож­но силе упру­го­сти опоры. Если тело непо­движ­но, то сила упру­го­сти опоры ком­пен­си­ру­ет силу тя­же­сти, то есть на­прав­ле­на вер­ти­каль­но вверх. Сле­до­ва­тель­но, если тело непо­движ­но (или дви­жет­ся рав­но­мер­но и пря­мо­ли­ней­но), то вес тела также на­прав­лен вер­ти­каль­но вниз и чис­лен­но равен силе тя­же­сти.

На­ко­нец, обо­зна­чим силу тя­же­сти бук­вой  , а вес бук­вой .

Рис. 2. Изоб­ра­же­ние век­то­ров силы тя­же­сти и веса тела

Еще раз об­ра­ти­те вни­ма­ние: сила тя­же­сти дей­ству­ет на тело, а вес – на опору или под­вес.

На сле­ду­ю­щих уро­ках мы по­зна­ко­мим­ся с тем, как вы­чис­лить чис­лен­ное зна­че­ние силы тя­же­сти и веса тела.

3. Вес - разновидность силы упругости

Тела, на­хо­дя­щи­е­ся на опоре или под­ве­се, де­фор­ми­ру­ют опору и под­вес. Эта де­фор­ма­ция не видна нево­ору­жен­ным гла­зом, но она су­ще­ству­ет. Ведь без де­фор­ма­ции не по­яви­лась бы сила упру­го­сти, ко­то­рая пре­пят­ству­ет дви­же­нию тела к цен­тру Земли. Точно так же под дей­стви­ем опоры и под­ве­са де­фор­ми­ру­ет­ся тело (опора сжи­ма­ет ниж­нюю часть тела, а под­вес, на­о­бо­рот, рас­тя­ги­ва­ет его верх­нюю часть). Эта де­фор­ма­ция тела и вы­зы­ва­ет по­яв­ле­ние в теле силы упру­го­сти, ко­то­рую мы и на­зы­ва­ем весом.