O înțelegere cuprinzătoare a greutății și a vitezei ca concepte separate este necesară pentru a înțelege conexiunea dintre cele două. Intersecția acestor două concepte a fost mult timp un subiect de investigare în domeniile operațiunilor matematice și fizică.

Oamenii dintr -o varietate de medii și grupuri din întreaga lume și -au exprimat părerile cu privire la subiectul legăturii dintre greutate sau masă și viteză.

Ești curios să știi care este cu adevărat răspunsul corect la această întrebare? Continuați să citiți acest articol pentru a obține răspunsul!

Ce este greutatea (masa)?

Ideea de greutate în știință și inginerie se referă la forța gravitațională oferită unui obiect. Greutatea este adesea considerată a fi o cantitate vectorială care indică forța gravitațională exercitată asupra obiectului.

Unii oameni descriu greutatea ca un număr scalar care reprezintă puterea forței gravitaționale. Unii oameni o definesc ca mărimea forței de reacție puse pe un corp de sisteme care rezistă la efectele gravitației.

Greutatea unui articol, de exemplu, este cantitatea măsurată pe o scară de primăvară. Drept urmare, dacă individul ar fi în cădere liberă, greutatea ar fi echivalentă cu zero.

Articolele terestre pot fi lipsite de greutate în acest sens; De exemplu, dacă efectele rezistenței la aer sunt ignorate, celebrul măr care a căzut din copac și a aterizat în apropiere de Isaac Newton la coborârea sa spre pământ ar fi fost lipsită de greutate.

Unitatea de măsurare pentru greutate

Newton este unitatea de măsurare a forței în sistemul internațional al unităților (SI), care este și unitatea de măsurare pentru greutate.

Un obiect care are o masă de un kilogram, de exemplu, are o greutate de aproximativ 9,8 newtons pe suprafața Pământului, dar doar aproximativ o șesime atât de mult pe Lună.

Greutatea și masa sunt adesea confuze în limbajul comun, în ciuda faptului că aceste două cantități au semnificații distincte în lumea științifică (adică compararea și transformarea greutății forței în kilograme în masă în kilograme și invers).

Controversele referitoare la definiția greutății

Teoria relativității, care descrie gravitația ca funcție a curburii spațiului, complică sarcina de a explica conceptele multiple ale greutății. Aceste probleme apar deoarece greutatea este un concept relativ.

A existat o dezbatere puternică cu privire la modul în care educatorii ar trebui să comunice noțiunea de greutate elevilor lor de la începerea profesiei didactice în urmă cu mai bine de jumătate de secol.

Situația actuală implică o serie de seturi distincte de concepte care coexistă și pot fi utilizate într -o serie de contexte.

Lectură înrudită:

Ce este viteza?

Viteza unui obiect în mișcare este viteza direcțională a acestuia ca indicator al ratei sale de modificare a locației, așa cum este perceput dintr -un anumit cadru de referință și măsurat printr -un standard de timp specific (de exemplu, 60 de kilometri pe oră spre nord).

Viteza poate fi evaluată în termeni de un anumit standard de timp. Cinematica este o ramură a mecanicii clasice care analizează mișcarea corpurilor, iar viteza este o noțiune cheie în cinematică.

Deoarece viteza este o cantitate vectorială fizică, trebuie definită atât din punct de vedere al mărimii, cât și al direcției. Viteza este o unitate derivată în mod coerent a cărei cantitate este măsurată în metri pe secundă (m/s sau ms1) în SI (sistemul metric).

Viteza este definită ca valoarea absolută scalară (magnitudinea) vitezei. Scalarele sunt numere de 5 metri pe secundă, dar vectorii sunt propoziții precum 5 metri pe secundă est.

Se spune că un articol este supus accelerației atunci când viteza sau direcția acestuia se schimbă sau când ambele se schimbă.

Relația dintre greutate și viteză explicată

Relația dintre greutate și viteză este construită în mare parte în jurul impulsului. Momentul este o frază care este adesea folosită în lumea sportului.

O echipă care acum se ridică în impuls este una care face progrese și va avea nevoie de ceva de lucru pentru a se opri. Un grup care face un progres semnificativ și are mult impuls este într -adevăr înainte și va fi greu de oprit.

Cantitatea de mișcare pe care un articol o are denumită impulsul său, care este un cuvânt din domeniul fizicii.

S -ar putea spune că o echipă sportivă care face progrese are un impuls. Dacă ceva se mișcă (dintr -un loc în altul), atunci câștigă impuls.

Momentul este adesea definit ca masă în mișcare. Deoarece fiecare articol are masă, putem deduce că un obiect în mișcare are un impuls, deoarece își poartă masa în timp ce se mișcă.

Cantitatea de impuls pe care un articol o are este determinată de două variabile: masa lucrurilor care se mișcă și viteza cu care se mișcă alte lucruri.

Atât masa, cât și viteza sunt factori importanți în determinarea impulsului. Un impuls al obiectelor poate fi exprimat ca o ecuație, care afirmă că impulsul obiectelor este egal cu produsul obiectelor de masă de la viteza obiectelor.

Impuls = viteză în masă

Cantitatea cunoscută sub numele de impuls este notată în fizică de litera P cu un minuscule p. Prin urmare, ecuația care tocmai a fost dată poate fi rescrisă ca

p = mv

unde m reprezintă masa și V reprezintă viteza. Ecuația demonstrează că un impuls al obiectelor este exact proporțional atât cu masa articolului, cât și cu viteza obiectului.

Formula pentru impuls este produsul unităților pentru masă și unitățile pentru viteză. Kilograma-metru-secundă este unitatea metrică standard pentru impuls.

Deși KGM/S este unitatea tradițională de impuls în sistemul metric, există un număr mare de unități alternative care pot fi de asemenea utilizate, chiar dacă nu sunt unitățile standard de impuls.

Există mai multe exemple în acest sens, cum ar fi KGMI/HR, KGKM/HR și GCM/S. În fiecare dintre aceste exemple, cantitatea de impuls obținută se calculează prin înmulțirea unei unități de masă cu o unitate de viteză.

Ecuația Momentum poate fi rescrisă pentru a include aceste constatări.

Momentul ca ghid pentru evaluarea relației dintre masă și viteză

Este clar, pe baza definiției impulsului, că un articol are o cantitate semnificativă de impuls dacă atât masa, cât și viteza sa sunt de o amploare semnificativă.

Când vine vorba de a descoperi un impuls al obiectelor, fiecare dintre acești factori ar trebui să i se acorde aceeași cantitate de considerație.

Imaginează -ți un camion Mack și un patinaj cu role care călătorește pe stradă în același ritm. Care ar părea mai impresionant?

Camionul Mack are o masă mult mai mare, ceea ce duce la un impuls semnificativ mai mare pentru vehicul. Pe de altă parte, dacă camionul Mack ar înceta să se miște, patinajul cu role cu cea mai mică cantitate de masă ar avea cel mai mare impuls.

Când un articol este într -o stare de odihnă, impulsul său este egal cu zero. Obiectele care nu se mișcă nu au niciun impuls, deoarece nu au nicio masă în mișcare, ceea ce este opusul impulsului.

Atunci când comparăm impulsul a două obiecte diferite, este vital să iei în considerare ambele aceste variabile: masă și viteză.

Ecuația pentru impuls poate fi utilizată pentru a ne ajuta să luăm în considerare modul în care o schimbare a oricăreia dintre cele două variabile poate avea un efect asupra impulsului unui articol.

Imaginează -ți un cărucior de fizică care cântărește 0,5 kilograme care merge cu o viteză de 2,0 metri pe secundă și este încărcat cu o cărămidă de 0,5 kilograme. Coșul încărcat are o masă totală de 1,0 kilograme și o viteză de 2,0 kilograme pe secundă.

Dacă, totuși, coșul ar fi încărcat cu trei cărămizi care cântăreau 0,5 kg fiecare, atunci masa încărcată a coșului ar totaliza 2,0 kg, iar impulsul său ar fi de 4,0 kgm/s. Momentul este crescut cu un factor de doi ori de câte ori masa este crescută cu acest factor.

Într -o venă similară, coșul care cântărește 2,0 kilograme ar avea un impuls de 16,0 kilograme pe metru pe secundă dacă ar avea o viteză de 8,0 metri pe secundă, mai degrabă decât 2,0 metri pe secundă.

Când viteza este crescută cu un factor de patru, schimbarea rezultată a impulsului este de asemenea înmulțită cu patru.

Adăugarea greutății crește sau reduce viteza?

Deoarece masa crește o inerție a obiectelor, lucrul într -un ritm mai rapid necesită o intrare mai mare de energie. După ce ați obținut viteza pe care o doriți, greutatea suplimentară va face mai dificilă oprirea.

Majoritatea mașinilor rutiere, care cântăresc doar una sau două tone combinate, se mișcă mult mai lent decât aeronavele, care pot cântări sute de tone.

Raporturile de la putere la greutate sunt cheia pentru tot ceea ce aici. Vedeți cât de repede poate merge un vehicul rutier printr -un set de semafoare dacă îl echipați cu două dintre motoarele cu jet masiv GES.

Din această cauză, greutatea are ca rezultat aproape întotdeauna o creștere a vitezei.