Kattava ymmärrys sekä painosta että nopeudesta erillisinä käsitteinä vaaditaan näiden kahden välisen yhteyden ymmärtämiseksi. Näiden kahden käsitteen leikkauspiste on jo pitkään ollut tutkimuksen aihe matemaattisten operaatioiden ja fysiikan aloilla.

Ihmiset, jotka sijaitsevat monenlaisista taustoista ja ryhmistä ympäri maailmaa, ovat ilmaisseet mielipiteensä painon tai massan ja nopeuden välisestä yhteydestä.

Oletko utelias tietää, mikä oikea vastaus tähän kysymykseen todella on? Jatka tämän artikkelin lukemista saadaksesi vastauksen!

Mikä on paino (massa)?

Tieteen ja tekniikan painosta liittyy esineelle annettuun painovoimavoimaan. Painon ajatellaan usein olevan vektorimääritys, joka osoittaa esineeseen kohdistuvan painovoiman voiman.

Jotkut ihmiset kuvaavat painoa skalaarilukuksi, joka edustaa painovoiman voimaa. Jotkut ihmiset määrittelevät sen rungon voiman voimakkuudeksi järjestelmillä, jotka vastustavat painovoiman vaikutuksia.

Esimerkiksi esineen paino on määrä, joka mitataan jousasteikolla. Seurauksena on, että jos henkilö olisi vapaassa pudotuksessa, paino vastaisi nollaa.

Maanpäälliset esineet voivat olla tässä mielessä painoton; Esimerkiksi, jos ilmakestävyyden vaikutukset jätetään huomiotta, puusta pudonnut kuuluisa omena ja laskeutui Isaac Newtonin lähelle sen laskeutumiseen maahan olisi ollut painoton.

Painon mittayksikkö

Newton on voiman mittausyksikkö kansainvälisessä yksikköjärjestelmässä (SI), joka on myös painon mittayksikkö.

Esimerkiksi esineen, jolla on esimerkiksi yhden kilogramman massa, paino on noin 9,8 Newtonsia maapallon pinnalla, mutta vain noin kuudesosa niin paljon kuussa.

Paino ja massa ovat usein sekoittuneita yhteisesti, huolimatta siitä, että näillä kahdella määrällä on selkeät merkitykset tiedemaailmassa (ts. Vertailu- ja muuntamispainon painoon kiloihin kilogrammoihin ja päinvastoin).

Painon määritelmää koskevat kiistat

Relatiivisuusteoria, joka kuvaa painovoimaa avaruusajan kaarevuuden funktiona, vaikeuttaa tehtävää selittää monien painon käsitteiden. Nämä ongelmat ilmenevät, koska paino on suhteellinen käsite.

On käyty vahvaa keskustelua siitä, kuinka opettajien tulisi välittää painosta opiskelijoilleen opettajan ammatin alkamisen jälkeen yli puoli vuosisataa sitten.

Nykyiseen tilanteeseen liittyy useita erillisiä käsitteitä, joita esiintyy samanaikaisesti ja jota voidaan käyttää monissa tilanteissa.

Aiheeseen liittyvä lukeminen:

Mikä on nopeus?

Liikkuvan esineen nopeus on sen suuntanopeus indikaattorina sen sijaintimuutosnopeudesta, joka on havaittu tietystä referenssikehyksestä ja mitataan tietyllä ajan standardilla (esimerkiksi 60 kilometriä tunnissa pohjoiseen).

Nopeus voidaan arvioida tietyn ajan standardin perusteella. Kinematiikka on klassisen mekaniikan haara, joka analysoi kappaleiden liikettä, ja nopeus on avainkäsitys kinematiikassa.

Koska nopeus on fyysinen vektorimääräinen määrä, se on määritettävä sekä suuruuden että suunnan perusteella. Nopeus on johdonmukaisesti johdettu yksikkö, jonka määrä mitataan metreinä sekunnissa (m/s tai ms1) SI: ssä (metrijärjestelmä).

Nopeus määritellään nopeuden skalaariseksi absoluuttiseksi arvoksi (suuruudeksi). Skalaarit ovat lukuja, kuten 5 metriä sekunnissa, mutta vektorit ovat lauseita, kuten 5 metriä sekunnissa itään.

Kohteen sanotaan olevan kiihtymässä, kun sen nopeus tai suunta muuttuu tai kun molemmat muuttuvat.

Painon ja nopeuden välinen suhde selitettiin

Painon ja nopeuden välinen suhde on rakennettu pääasiassa vauhdin ympärille. Momentum on lause, jota käytetään usein urheilun maailmassa.

Joukkue, joka nyt ajaa korkealla vauhdilla, on edistystä ja tarvitsee jonkin verran työtä pysähtyäkseen. Ryhmä, joka etenee huomattavasti ja jolla on paljon vauhtia, on todella eteenpäin ja on vaikea lopettaa.

Tuotteen liikkeen määrään viitataan sen vauhdina, joka on sana fysiikan kentältä.

Urheilujoukkue, joka tällä hetkellä edistyy, voidaan sanoa olevan vauhtia. Jos jokin liikkuu (paikasta toiseen), se on vauhtia.

Momentti määritellään usein massaksi liikkeessä. Koska jokaisella esineellä on massa, voimme päätellä, että liikkuvalla esineellä on vauhtia, koska se kantaa massaan liikkumisen aikana.

Kohteen määrän määrä määritetään kahdella muuttujalla: liikkuvien asioiden massa ja nopeus, jolla muut asiat liikkuvat.

Sekä massa että nopeus ovat tärkeitä tekijöitä vauhdin määrittämisessä. Objektien vauhti voidaan ilmaista yhtälönä, joka toteaa, että esineiden vauhti on yhtä suuri kuin esineiden tuote, joka on objektien nopeus.

Vauhti = massanopeus

Momentum -niminen määrä merkitään fysiikassa P -kirjaimella pienellä kirjaimella p. Siksi juuri annettu yhtälö voidaan kirjoittaa uudelleen

P = MV

missä m edustaa massaa ja V edustaa nopeutta. Yhtälö osoittaa, että esineiden vauhti on tarkalleen verrannollinen sekä esineen massaan että esineen nopeuteen.

Momenttien kaava on massayksiköiden ja nopeuden yksiköiden yksiköiden tuote. Kilogrammetri sekunti on vakiometrinen yksikkö vauhdille.

Vaikka KGM/S on perinteinen metrijärjestelmän momenttiyksikkö, on olemassa laaja määrä vaihtoehtoisia yksiköitä, joita voidaan käyttää myös, vaikka ne eivät olekaan vakioyksiköitä.

Tästä on useita esimerkkejä, kuten KGMI/HR, KGKM/HR ja GCM/S. Jokaisessa näistä esimerkeistä saadun vauhdin määrä lasketaan kertomalla massayksikkö nopeusyksiköllä.

Momenttiyhtälö voidaan kirjoittaa uudelleen näiden havaintojen sisällyttämiseksi.

Vauhti oppaana massan ja nopeuden välisen suhteen arvioinnissa

Vauhan määritelmän perusteella on selvää, että esineellä on huomattava määrä vauhtia, jos sekä sen massa että sen nopeus ovat huomattavia.

Kun kyse on esineiden vauhdin selvittämisestä, jokaiselle näistä tekijöistä olisi annettava sama määrä huomiota.

Kuvittele Mack -kuorma -auto ja rullaluistelu, joka kulkee kadulla samassa tahdissa. Kumpi näyttäisi vaikuttavammalta?

Mack -kuorma -autolla on paljon suurempi massa, mikä johtaa ajoneuvon huomattavasti suurempaan vauhtiin. Toisaalta, jos Mack -kuorma -auto lopetetaan liikkumisen, rullaluistelu, jolla on vähiten massa, olisi eniten vauhtia.

Kun esine on lepotilassa, sen vauhti on yhtä suuri kuin nolla. Kohteilla, jotka eivät liiku, ei ole vauhtia, koska niillä ei ole massaa liikkeessä, mikä on päinvastainen.

Kun verrataan kahden eri objektin vauhtia, on elintärkeää ottaa huomioon molemmat muuttujat: massa ja nopeus.

Momentin yhtälöä voidaan käyttää auttamaan meitä pohtimaan, kuinka muutoksella kummassakin muuttujassa voi olla vaikutusta esineen vauhtiin.

Kuvittele fysiikan kärry, joka painaa 0,5 kiloa, joka on nopeudella 2,0 metriä sekunnissa ja joka on ladattu yhdellä 0,5 kilogrammilla tiilillä. Ladatun kärryn kokonaismassa on 1,0 kiloa ja nopeus 2,0 kiloa metriä sekunnissa.

Jos kuitenkin kärry olisi kuormattu kolmella tiilellä, joka painoi 0,5 kg, niin kärryn ladattu massa olisi yhteensä 2,0 kg ja sen vauhti olisi 4,0 kgm/s. Vauhtia kasvatetaan kertoimella kaksi aina, kun massaa lisääntyy tämä tekijä.

Samoin 2,0 kilogramman painonlihan punnitsevan kärryn vauhti olisi 16,0 kiloa metriä sekunnissa, jos sen nopeus on 8,0 metriä sekunnissa kuin 2,0 metriä sekunnissa.

Kun nopeutta kasvatetaan kertoimella neljä, tuloksena oleva vauhdin muutos kerrotaan myös neljällä.

Kasvattaako painon lisääminen tai vähentynyt nopeutta?

Koska massa lisää esineitä koskevaa hitausta, työn tekeminen nopeammin vaatii suuremman energian syötteen. Kun olet saavuttanut haluamasi nopeuden, lisäpaino vaikeuttaa pysähtymistä.

Suurin osa tieliikenteen autoista, jotka painavat vain yhden tai kaksi tonnia, liikkuu paljon hitaammin kuin lentokoneet, jotka voivat painaa satoja tonnia.

Virran ja paino-suhteet ovat avain kaikkeen täällä. Katso, kuinka nopeasti tien ajoneuvo voi kulkea sarjassa liikennevaloja, jos varustat sen kahdella GES -massiivisella suihkumoottorilla.

Tämän vuoksi paino johtaa melkein aina nopeuden lisääntymiseen.