Невесомость: что это такое
Невесомость — это состояние, при котором тело не давит на опору или подвес.
Само слово «невесомость» как бы подсказывает нам, что веса здесь быть не должно. При этом непонятно, что с ним тогда происходит. Давайте разбираться.
Антонимы
- —
- —
- —
- ничтожность
- —
- —
- —
- —
Вес тела
Вес — это сила, с которой тело действует на опору или подвес. Измеряется вес, как и любая другая сила, в Ньютонах.
Гиперонимы
- сила, величина
- сила, величина
- величина
- свойство
- число
- число
- предмет
- состояние
Гипонимы
- —
- —
- —
- —
- —
- —
- —
- —
Значение
- физ.сила, с которой тело давит на опору или воздействует на подвес ◆ — Но ты представляешь, каков будет вес полуторакилометровой цепи? А. Р. Беляев, «Чудесное око», 1935 г.[НКРЯ]◆ В условиях невесомости все предметы не имеют веса. Виталий Севастьянов, «Земные связи человека» // «Юность», 1971 г.[НКРЯ]
- физ., устар.сила тяжести, гравитационная сила, с которой Земля (или иная планета) действует на тело ◆ Правильнее говорить не о весе, а о массе атомов, так как вес ― это сила притяжения тела Землёй (в разных точках земного шара вес одного и того же тела разный, а масса всюду постоянна). Клуб «Юный химик» // «Химия и жизнь», 1967 г.[НКРЯ]
- разг.масса, количественная мера вещества ◆ Пухов, например, Фома Егорыч, сразу почёл такое занятие обыкновенным делом и только боялся, что исчезнет махорка с вольного рынка; поэтому дома имел её пуд, проверив вес на безмене. А. П. Платонов, «Сокровенный человек», 1928 г.[НКРЯ]
- перен.значимость, авторитет◆ Т. И. Филиппов имел большой вес в столице не только как сановник, но и как серьёзный ценитель пения. Ф. И. Шаляпин, «Моим детям», 1932 г.[НКРЯ]◆ Тогда только ваша заслуга и будет иметь вес, когда сделаете то, что кажется невыполнимым. В. Д. Дудинцев, «Не хлебом единым», 1956 г.[НКРЯ]◆ Надо иметь в виду, что значение и вес антропософского движения Белый чудовищно преувеличивал. В. Ф. Ходасевич, «Андрей Белый», 1934 г.[НКРЯ]
- матем.мера значимости параметров ◆ Статистический вес.
- доля в общем количестве ◆ Расчёты показывают, что если веса всех показателей принять за сто процентов, то вес показателя покрытия расходов в рейтинговой оценке бюджетного потенциала составит 28%, структуры доходов ― 27%, собираемости ― 9%, а базисного коэффициента обеспеченности расходов ― 36% соответственно. Н. И. Яшина, С. Н. Яшин, «Некоторые аспекты анализа бюджетного потенциала муниципальных образований» // «Финансы и кредит», 03 марта 2003 г.[НКРЯ]
- редк.при взвешивании: гиря, груз◆ Самоё существование нашей планеты взвешивается на Космических Весах, и лишь само человечество может положить решающий вес на ту или иную чашу. Е. И. Рерих, Письма в Европу, 1931–1935 гг.[НКРЯ]
- висячее положение, состояние без опоры снизу ◆ Арутюнов снял сапоги, штаны и гимнастёрку, но отчего-то держал её на весу, за погон, ― видать, совсем недавно он стискивал что-то живое, драгоценное, и не хотелось ему выпускать добро из рук. В. П. Астафьев, «Обертон», 1995–1996 гг.[НКРЯ]
Измерение
Вес можно измерять с помощью пружинных весов, которые могут служить и для косвенного измерения массы, если их соответствующим образом проградуировать; рычажные весы в такой градуировке не нуждаются, так как в этом случае сравниваются массы, на которые действует одинаковое ускорение свободного падения или сумма ускорений в неинерциальных системах отсчёта.
При нахождении в газообразной или жидкой среде измеренный вес тела может отличаться от измеренного при тех же условиях в вакууме из-за уменьшения веса за счёт действия силы Архимеда[1].
История
III Генеральная конференция по мерам и весам, проведённая в 1901 году, подчеркнула, что термин «вес» обозначает величину той же природы, что термин «сила». Конференция определила вес тела как произведение массы тела на ускорение, обусловленное гравитационным притяжением.
Стандартный вес тела конференцией был определён как произведение массы тела на стандартное ускорение, обусловленное гравитационным притяжением. В свою очередь для стандартного ускорения было принято значение 980,665 см/с2[13].
Морфологические и синтаксические свойства
вес (дореформ.вѣсъ)
Существительное, неодушевлённое, мужской род, 2-е склонение (тип склонения 1c① // 1a по классификации А. А. Зализняка); (тяжесть) ✧ без ве́са //без ве́су; 1a: на весу́ (в висячем положении).
Корень: -вес-[Тихонов, 1996].
Примечания
- ↑ 123Рудой Ю. Г.Вес // Физическая энциклопедия : [в 5 т.] / Гл. ред. А. М. Прохоров. — М.: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1: Ааронова — Бома эффект — Длинные линии. — С. 262. — 707 с. — 100 000 экз.
- ↑Сивухин Д. В. Общий курс физики. — М.: Физматлит; Изд-во МФТИ, 2005. — Т. I. Механика. — С. 373. — 560 с. — ISBN 5-9221-0225-7.
- ↑ 12“Weight” (неопр.). Британская энциклопедия. — «Weight, gravitational force of attraction on an object, caused by the presence of a massive second object, such as the Earth… weight is the product of an object’s mass and either the gravitational field or the acceleration of gravity…». Дата обращения: 8 ноября 2020.
- ↑ 123И. Е. Каган«Вес тела» (IX класс) // Фізiка: праблемы выкладання. – 2001. – № 3. – С. 58-74.
- ↑ 12С. В. Задорожная«Вес тела» // Сайт педаг. сообщ. «Урок.рф» (2022).
- ↑Во многих иноязычных публикациях вес (см., например, Allen L. King. Weight and weightlessness (англ.) // American Journal of Physics : journal. — 1963. — Vol. 30. — P. 387. — doi:10.1119/1.1942032. — ., также начало немецкой версии статьи) синонимизируется с силой тяжести, что в российской педагогике считается ошибкой.
- ↑Неровность нужна для подтекания воды под опору, см. Л. Г. Асламазов: Гидростатика // Квант. – 1972. – № 12. (с. 57, рис. 9ав).
- ↑ 12В. Г. Зубов. Механика. М.: Наука, 1978. — 352 с. // см. § 71, с. 176: «В механике понятие веса является совершенно лишним. Но так как это слово простое, привычное, то им часто пользуются». (недоступная ссылка)Проверено 21 сентября 2020.
- ↑The National Standard of Canada, CAN/CSA-Z234.1-89 Canadian Metric Practice Guide, January 1989: 5.7.3. Considerable confusion exists in the use of the term «weight». <…> In scientific and technical work, the term «weight» should be replaced by the term «mass» or «force», depending on the application.
- ↑Ранее в технике широко использовалась единица силы килограмм-сила — одна из основных единиц системы МКГСС.
- ↑ISO 80000-4:2006, Quantities and units — Part 4: Mechanics. «In common parlance, the name ‘weight’ continues to be used where ‘mass’ is meant, but this practice is deprecated.»
- ↑SI Units: Mass (англ.). Weights and Measures. NIST. Дата обращения: 7 декабря 2022.
- ↑Declaration on the unit of mass and on the definition of weight; conventional value of g (англ.). Resolution of the 3rd CGPM (1901). BIPM. Дата обращения: 1 ноября 2022.
Родственные слова
| Список всех слов с корнем вес-/веш- | ||
|---|---|---|
| ||
Синонимы
- —
- сила тяжести
- масса
- значимость, авторитет
- весовой коэффициент
- доля, удельный вес
- гиря, груз
- —
См. также
Как только страница обновилась в Википедии она обновляется в Вики 2.Обычно почти сразу, изредка в течении часа.
Снова невесомость
Ну что, с весом разобрались. А теперь давайте сделаем так, чтобы его не стало и получилась та самая невесомость.
Чтобы привыкнуть к ощущению невесомости в космосе, космонавты тренируется в специальных самолетах-лабораториях:

Он взлетает и начинает просто падать, чтобы ускорение самолета было равно ускорению свободного падения. В этот момент, в формуле веса из g вычитается равное ему значение и получается 0:
P = m (g − a) = m (9,8 − 9,8) = 0
Вот мы и в невесомости!
Так это что же, космонавты испытывают невесомость, потому что падают?
Если они летят вокруг Земли, то да. Как писал Дуглас Адамс в книге «Автоспом по галактике»: «Летать просто. Нужно просто промахнуться мимо Земли».
Когда космический корабль обращается вокруг Земли, он просто пытается на нее упасть, но промахивается. Такой процесс происходит, когда корабль движется с первой космической скоростью, равной 7.9 км/с. Это та скорость, с которой корабль становится искусственным спутником Земли.
Кстати, есть еще вторая и третья космические скорости. Вторая космическая скорость — это минимальная скорость, с которой должно двигаться тело, чтобы оно могло без затрат дополнительной работы преодолеть влияние поля тяготения Земли, т. е. удалиться на бесконечно большое расстояние от Земли. А тело, которое двигается с третьей космической скоростью, и вовсе вылетит за пределы Солнечной системы. Такие дела. 🙂
Таблица перевода единиц измерений
| Плотность | |
|---|---|
| килограмм на кубометр (кг/м3) | 1 |
| тонна на кубометр (т/м3) | 0,001 |
| грамм на кубометр (г/м3) | 1 000 |
| миллиграмм на кубометр (мг/м3) | 1 000 000 |
| килограмм на литр (кг/л) | 0,001 |
| грамм на литр (г/л) | 1 |
| миллиграмм на литр (мг/л) | 1 000 |
| килограмм на кубический дециметр (кг/дм3) | 0,001 |
| грамм на кубический дециметр (г/дм3) | 1 |
| миллиграмм на кубический дециметр (мг/дм3) | 1 000 |
| килограмм на кубический сантиметр (кг/см3) | 0,000001 |
| грамм на кубический сантиметр (г/см3) | 0,001 |
| миллиграмм на кубический сантиметр (мг/см3) | 1 |
| килограмм на миллилитр (кг/мл) | 0,000001 |
| грамм на миллилитр (г/мл) | 0,001 |
| фунты на кубический фут (lb/ft3) | 0,06243 |
| фунты на кубический дюйм (lb/in3) | 0,00003613 |
| Вес, масса | |
|---|---|
| килограмм | 1 |
| центнер | 0,01 |
| тонна | 0,001 |
| грамм | 1 000 |
| миллиграмм | 1 000 000 |
| фунт | 2,205 |
| унций | 35,27 |
| Давление | |
|---|---|
| бар | 100 |
| килопаскаль (кПа) | 10 000 |
| мегапаскаль (МПа) | 10 |
| паскаль (па) | 1 000 000 |
| гектопаскаль (гПа) | 100 000 |
| грамм силы на квадратный сантиметр (gf/cm2) | 101 972 |
| килограмм силы на квадратный сантиметр (kgf/cm2) | 102 |
| килограмм силы на квадратный метр (kgf/m2) | 1 019 716 |
| тонна силы на квадратный метр | 1 020 |
| фунт на квадратный дюйм (psi) | 1 450 |
| миллиметр ртутного столба (торр) | 75 006 |
| сантиметр ртутного столба | 7 501 |
| Вместимость, Объем | |
|---|---|
| кубический метр (м3) | 1 |
| кубический километр (км3) | 0,000000001 |
| кубический сантиметр (см3) | 1 000 000 |
| литр (л) | 1 000 |
| миллилитр (мл) | 1 000 000 |
| баррель (нефтяной) | 6,29 |
| галлон (gal) | 264,2 |
| Площадь | |
|---|---|
| квадратный метр (м2) | 1 |
| квадратный километр (км2) | 0,000001 |
| квадратный сантиметр (см2) | 10 000 |
| гектар (га) | 0,001 |
| ар (сотка) (a) | 0,01 |
| квадратный фут (ft2) | 10,76 |
| квадратный дюйм (in2) | 1 550 |
| акр | 0,0002471 |
| Энергия | |
|---|---|
| килоджоуль (кдж) | 1 |
| мегаджоуль (Мдж) | 0,001 |
| джоуль (дж) | 1 000 |
| киловатт час (кВт*час) | 0,0002778 |
| ватт час (Вт*час) | 0,2778 |
| ватт секунда (Вт*сек) | 1 000 |
| час лошадиной силы (hp*h) | 0,0003725 |
| килокалория (kcal) | 0,2388 |
| калория (cal) | 238,8 |
| мегакалория (Mcal) | 0,0002388 |
| британская термальная единица (BTU) | 0,9478 |
| миллион BTU (MMBTU) | 0,0000009478 |
| тонна (метрическая) тротила | 0,0000002168 |
| баррель нефтяного эквивалента (BOE) | 0,0000001634 |
| тонна нефтяного эквивалента (toe) | 0,000002388 |
| Единица условного топлива (Россия) (у.т.) | 0,0003412 |
| Тонна условного топлива (Россия) (т.у.т.) | 0,000003412 |
| тонна угольного эквивалента (tce) | 0,000003412 |
| Мощность | |
|---|---|
| киловатт (кВт) | 1 |
| ватт (Вт) | 1 000 |
| мегаватт (МВт) | 0,001 |
| вольт-ампер (В-А) | 1 000 |
| калорий в секунду | 238,8 |
| килокалорий в секунду | 0,2388 |
| калорий в минуту | 14 331 |
| килокалорий в минуту | 14,33 |
| калорий в час | 859 845 |
| килокалорий в час | 859,8 |
| джоуль в минуту | 60 000 |
| джоуль в секунду | 1 000 |
| джоуль в час | 3 600 000 |
| метрическая тонна охлаждения (RT) | 0,259 |
| британская термальная единица в секунду (BTU/s) | 0,9478 |
| британская термальная единица в минуту (BTU/min) | 56,87 |
| британская термальная единица в час (BTU/hr) | 3 412 |
| фут фунт-сила в секунду (ft*lbf/s) | 737,6 |
| Сила | |
|---|---|
| ньютон (Н) | 1 |
| килоньютон (кН) | 0,001 |
| меганьютон (МН) | 0,000001 |
| миллиньютон (мН) | 1 000 |
| килограмм-сила (кгс) | 0,102 |
| тонна-сила (тс) | 0,000102 |
| грамм-сила (гс) | 102 |
| миллиграмм-сила (мгс) | 101 972 |
| фунт-сила (lbf) | 0,2248 |
| тонна-сила (tnf) | 0,0001124 |
| атомная единица силы | 12 137 805 |
| Объемный расход | |
|---|---|
| кубический метр в час (м3/ч) | 1 |
| кубический метр в минуту (м3/мин) | 0,01667 |
| кубический метр в секунду (м3/с) | 0,0002278 |
| кубический метр в сутки (м3/сутки) | 24 |
| кубический метр в год (м3/год) | 8 766 |
| литр в секунду (л/с) | 0,2778 |
| литр в минуту (л/мин) | 16,67 |
| литр в час (л/ч) | 1 000 |
| литр в сутки (л/сутки) | 24 000 |
| литр в год (л/год) | 8 765 813 |
| кубический сантиметр в секунду (см3/с) | 277,8 |
| кубический сантиметр в минуту (см3/мин) | 16 667 |
| кубический сантиметр в час (см3/час) | 1 000 000 |
| кубический сантиметр в сутки (см3/сутки) | 24 000 000 |
| кубический сантиметр в год (см3/год) | 8 765 812 800 |
| баррель (нефтяной) в секунду | 0,001747 |
| баррель (нефтяной) в минуту | 0,1048 |
| баррель (нефтяной) в час | 6,29 |
| баррель (нефтяной) в сутки | 151 |
| баррель (нефтяной) в год | 55 135 |
| галлон США в минуту (gpm) | 4,403 |
| галлон США в час (gph) | 264,2 |
| кубический фут в секунду (ft3/s) | 0,00981 |
| кубический фут в минуту (ft3/min) | 0,5886 |
| кубический фут в час (ft3/hour) | 35,31 |
| кубический фут в сутки (ft3/day) | 847,6 |
| кубический фут в год (ft3/year) | 309 562 |
| кубический дюйм в секунду (in3/s) | 16,95 |
| кубический дюйм в минуту (in3/min) | 1 017 |
| кубический дюйм в час (in3/hour) | 61 024 |
| кубический дюйм в сутки (in3/day) | 1 464 570 |
| кубический дюйм в год (in3/year) | 534 922 720 |
| Массовый расход | |
|---|---|
| килограмм в час (кг/ч) | 1 |
| килограмм в секунду (кг/с) | 0,0002778 |
| килограмм в минуту (кг/мин) | 0,01667 |
| килограмм в сутки (кг/сутки) | 24 |
| килограмм в год (кг/год) | 8 766 |
| тонна в секунду (т/с) | 0,0000002778 |
| тонна в минуту (т/мин) | 0,00001667 |
| тонна в час (т/ч) | 0,001 |
| тонна в сутки (т/сутки) | 0,024 |
| тонна в год (т/год) | 8,766 |
| фунт в секунду (lb/s) | 0,0006124 |
| фунт в минуту (lb/min) | 0,03674 |
| фунт в час (lb/hour) | 2,205 |
| фунт в сутки (lb/day) | 52,91 |
| фунт в год (lb/year) | 19 325 |
Терминология и значимость
В случае покоящегося в инерциальной системе отсчёта тела, его вес P{displaystyle mathbf {P} } равен силе тяжести, действующей на тело, и пропорционален массеm{displaystyle m} и ускорению свободного паденияg{displaystyle mathbf {g} } в данной точке:
- P=mg.{displaystyle mathbf {P} =mmathbf {g} .}
Ускорение свободного падения зависит от высоты над земной поверхностью и — ввиду несферичности Земли, а также ввиду её вращения — от географических координат точки измерения. В результате суточного вращения Земли существует широтное уменьшение веса: на экваторе вес примерно на 0,3 % меньше, чем на полюсах. Другим фактором, влияющим на значение g{displaystyle mathbf {g} } и, соответственно, вес тела, являются гравитационные аномалии, обусловленные особенностями строения земной поверхности и недр в окрестностях точки измерения. Если тело находится вблизи другой планеты, а не Земли, то ускорение свободного падения будет определяться массой и размерами этой планеты, наряду с расстоянием между её поверхностью и телом.
При движении системы «тело» — «опора или подвес» относительно инерциальной системы отсчёта с ускорениемw{displaystyle mathbf {w} } вес перестаёт совпадать с силой тяжести[1]:
- P=m(g−w).{displaystyle mathbf {P} =m(mathbf {g} -mathbf {w} ).}
Например, если ускорение (независимо от скорости) лифта направлено вверх, то вес находящегося в нём груза увеличивается, а если вниз, то уменьшается. Ускорение за счёт вращения Земли не входит в w{displaystyle mathbf {w} }, оно уже учтено в g{displaystyle mathbf {g} }. Состояние отсутствия веса (невесомость) наступает вдали от притягивающего объекта, либо когда тело находится в свободном падении, то есть при g−w=0{displaystyle mathbf {g} -mathbf {w} =0}.
Тело массой m{displaystyle m}, вес которого анализируется, может стать субъектом приложения дополнительных сил, косвенно обусловленных присутствием гравитационного поля, в том числе силы Архимеда и трения.
В определении, приведённом в преамбуле, отсутствует конкретизация, должны ли учитываться подобные факторы. Не оговорено также, обязательно ли роль опоры-подвеса должно играть упругое твёрдое тело и что если опор несколько. Кроме того, в публикациях встречаются и неэквивалентные дефиниции веса[4][5][6].
Так, при учёте только вклада силы тяжести покоящемуся на наклонной поверхности телу приписывается направленный по нормали к опоре вес mgcosα{displaystyle mgcos alpha }, где α{displaystyle alpha } — угол наклона[5]. Но если учесть ещё и силу трения покоя (а она, по третьему закону Ньютона, приложена и к телу, и к опоре), то вектор веса станет равным mg{displaystyle mmathbf {g} }[4]. Аналогично с силой Архимеда: в жидкости или газе с плотностью ρ{displaystyle rho } на тело действует подъёмная сила FA=−ρgV{displaystyle mathbf {F} _{A}=-rho mathbf {g} V} (где V{displaystyle V} — объём тела), из-за которой, скажем, воздействие тела на неровное[7] дно водоёма ослабляется. Если считать жидкость или газ опорой и учитывать (в соответствии с третьим законом Ньютона) действие со стороны тела силы Архимеда на жидкость, вектор веса останется равным mg{displaystyle mmathbf {g} }. При подходе, при котором учитывается действие тела на всё, действующее на само тело, вес тела с точностью до знака равен векторной сумме всех сил (кроме силы тяжести), действующих на тело, включая силы Архимеда («жидкая опора»[4]) и трения, при учёте всех имеющихся опор-подвесов совместно.
В английском языке существует частично похожее по звучанию слово «weight», которое в физике означает силу тяжести[3]mg{displaystyle mmathbf {g} }, но в быту имеет и другие значения, в том числе «масса» и «вес». В немецком и французском языках слова, обозначающие силу тяжести, непохожи на русское «вес». В англоязычной литературе для суммарной силы воздействия на опору — используют термин «apparent weight», что иногда переводят как «кажущийся вес». Знание этой величины, например, может помочь оценить способность конструкции удержать изучаемое тело в данных условиях.
В ряде случаев — скажем, в ситуации привязанного на улице шарика, наполненного гелием, если под «опорой» имеется в виду только место крепления без включения атмосферы в понятие опоры — вес (или, в англоязычной терминологии, кажущийся вес) может оказаться направленным против вектора g{displaystyle mathbf {g} } ввиду влияния FA{displaystyle mathbf {F} _{A}}.
Понятие «вес» в физике не является необходимым[8]. В принципе, можно вообще отменить этот термин и говорить либо о «массе», либо о «силе»[9] такой-то природы.
Этимология
Происходит от формы, связ. чередованием с висеть, от праслав. *visěti, от кот. в числе прочего произошли: др.-русск., ст.-слав. висѣти, укр. висіти, болг. ви́ся, сербохорв. ви̏сjети, словенск. viséti, чешск. viset, польск. wisieć. Связано чередованием с *věs, *věsiti (ср. русск. вес, весить).


