Чем масса отличается от веса

Всем привет, дорогие друзья! Меня, как и раньше, зовут Юрий. Вы смотрите проект «Инженерные знания», проект, который делает науку интересной. Тема сегодняшнего выпуска звучит так. Чем масса отличается от веса? Скорее всего, постоянные зрители могут у проекта улыбнуться и скажут, «Юра, что-то ты совсем потерял какой-то ориентир, какие-то у тебя темы пошли слишком простые». Ребята, я уважаю ваши глубокие знания, но все дело в том, что этот вопрос довольно популярный, его часто задают, и работая со студентами и даже общаясь со своими друзьями, я частенько замечаю, что вопрос массы и веса часто путают. Давайте навсегда расставим точки над «и», или давайте лучше расставим точки над «е», и эту тему проработаем. Ну, умные люди или люди, знающие, или ребята, которые уже поднатаскались и знают, в чем фишка, скажут, «Ну, а чем-то аквавалда отличается от ванны с водой». И будут правы. Все дело в том, что сравнивать массу и вес, в принципе, нельзя. Масса от веса отличается примерно так же, как отличается ежик от верблюда. Ежик колючий, а верблюд плюется. Вот так же и здесь. Масса измеряется в килограммах, а вес измеряется в ньютонах. Вас не смущает, что единицы измерения разные? Дети, начиная со школы, начиная со своих первых минут общения в обществе, запоминают, что вес измеряется в килограммах. На самом деле это совсем не так. Вес – это такая единица, которая измеряется в ньютонах. И вес – это векторная единица. Вес в первую очередь – сила. Сила, с которой тело давит на опору или на подвес. Но опора или подвес этому весу сопротивляется, этой силе сопротивляется. Рисуется самый простенький треугольничек силы, если помните в задачках. Он всегда у нас мелькал в учебниках. Ну а масса – это величина скалярная. Масса – это величина, которая просто есть. Масса есть везде. Масса есть в космосе, масса есть под землей, масса есть в воде. А вот с весом там все совсем по-другому. Если вы помните законы Архимеды, если вы помните другие законы, если вы помните закон тяготения, то у нас там всегда фигурирует масса, как основная единица. Помимо ускорения свободного падения, помимо ускорения, которое нам даёт какая-то внешняя сила, у нас есть масса. И вот эта масса, величина постоянная. Масса – это характеристика, которая зависит от конкретных параметров конкретного тела, от его геометрических параметров, от его плотности, от его объёма. Если же мы говорим про вес, то мы говорим про силу, которая формируется в результате воздействия некоторых факторов. Например, сила тяжести, которая воздействует на тело, формирует его вес на земле. Но если уж пошла такая песня, то отметим, что вес часто путают с силой тяжести. Да, в некоторых условиях сила тяжести соответствует весу или равна весу, а в некоторых – не равна. И тут вы должны вспомнить пример с лифтом или пример с ракетой. Ракеты, когда взлетают, космонавты испытывают перегрузку. У них, кстати говоря, меняется не их масса, а меняется их вес. И сила тяжести там совсем другая. И, как вы понимаете, сила тяжести только в некоторых случаях соответствует нашему весу тела, а в некоторых случаях не соответствует. Масса – это скалярная величина, которая присуща каждому телу в нашем пространстве и которая формируется в результате некоторой его физической особенности, в результате его физического строения. Кстати говоря, если вам интересно порассуждать на тему массы, обязательно пишите про это в комментариях, и, скорее всего, сделаем ролик на тему, что такое масса. Это опять можно улыбнуться, сказать, что тема простая для пятого класса, на самом деле всё гораздо сложнее. Если вы думаете, что тема такая простая, вот ответьте мне сейчас на вопрос, напишите в комментариях, что именно формирует массу тела. На что угодно спорю, что правильных ответов не будет. Но посмотрим, может быть, найдет у нас кто-то очень умный и очень образованный, и сразу правильно на этот вопрос ответит. Оставим пока это в виде интриги. А пока будем основываться на классических представлениях, в которых масса — это мера инертности тела. Вспомнишь такую инертность. Инертность — это способность тела или сохранять прямолинейные равномерные движения в случае отсутствия на него других воздействий, или способность тела сохранить состояние покоя. Это наследует, опять же, из классической механики, из законов Ньютона. И у Ньютона даже был закон такой, закон инерции, как его называют. Если помните, это у нас первый закон Ньютона. Про него сейчас вспомнить не будем, а то сейчас закопаемся. Но вот и там инертность была одной из главных характеристик тела. Инерция и инертность. И вот эта самая инертность — это такое качество, которое позволяет тяжелому свинцовому шару катиться долго, а легкому мячику катиться недолго. Эта инертность зависит от массы. И, как вы понимаете, когда мы сравним два предмета с одинаковыми геометрическими параметрами, скажем, свинцовый шарик и такой же в точности геометрически соответствующий легкий надувной шарик, мы понимаем, что у них есть разная масса. И вот эта разная масса формирует разную инертность. Тяжелый шарик катится долго, а легкий шарик катится недолго. Именно масса является некоторой индивидуальной характеристикой, способной отличить, скажем так, одно тело от другого, и, скажем так, получить его в меру инертности лучше и не скажешь. Я надеюсь, все поняли, что это такое. Опять же, если вопросы остались, давайте их разбирать. Пишите в комментариях про инертность и про инерцию. Теперь давайте разбираться с весом. Чем вообще, в принципе, вес отличается от массы? Да только тем, что вес – это векторная величина. Векторная величина, про вектора мы с вами рассказывали, тоже с вами смотрим, это такая величина, которая имеет направление. Все силы – это векторные величины. И, в данном случае, вес – это тоже сила. Сила, которая действует перпендикулярно вниз. Ну, или не перпендикулярно вниз, в разных случаях по-разному, но преимущественно в простых задачках это делается именно так. Ну, если мы с вами вспомним классические задачки из классической физики, у нас там вес тела – это сила, с которой тело действует на опору или подвес. Ну, опора или подвес, соответственно, этого сопротивляют. И вот тут есть важное обстоятельство, которое стоит уяснить. Если мы находимся в космосе, вес у нас изменяется. Если мы рассматриваем массу, то в космосе она остается постоянной. Вес человека при старте ракеты может изменяться. Те самые перегрузки. А масса человека, которая есть в этой ракете, она всегда будет постоянной. И если разрисовать классическую задачку с лифтом, если вы такое помните, когда лифт начинает движение вверх, мы испытываем небольшую перегрузку. Конечно, это не те перегрузки, которые испытывают космонавты при старте, и не те перегрузки, которые испытывают летчики-испытатели, но всё равно это небольшая, но перегрузочка. И для того, чтобы понять, что там происходит, опять посмотрите на схемку, опять вспомните. Нам с вами нужно учесть все силы, которые действуют, построить треугольник сил, приравнять всё это дело к нулю, потому что у нас есть принцип суперпозиции и законы Ньютона, которые это регулируют, и, исходя из этого, сделать расчётное выражение. Так вот, не будем сейчас проговаривать это всё устно и даже, наверное, записывать не будем, потому что если выкладки интересны, вы их очень быстро найдёте. Мы просто вспомним, что в случае, когда лифт поднимается вверх, мы складываем ускорение свободного падения, которое всегда постоянное, и то ускорение, с которым лифт поднимается вверх. Вот оттуда у нас и появляется увеличение веса, и оттуда появляется эта минимальная перегрузка. Ну а почувствовать её очень просто. Когда лифт начинает движение, мы чувствуем, что ноги у нас с вами немножко напрягаются. Весы определяют не вес, весы определяют массу тела, но делают это через вес. И как это происходит? Вес, как сила, приравнивается к силе упругости пружины. Из этого всё высчитывается, а поскольку всё у нас уже рассчитано, у нас есть удобная шкала. Вот именно так работают весы, механические весы. Электронные весы работают чуть сложнее, но логика там примерно такая же. Там уже есть элементы, есть тензоры, есть датчики, которые при своих механических изменениях могут формировать некоторый электрический импульс. А этот импульс можно измерить и в результате этого сказать, насколько просела у нас эта площадка или платформа, и какой конкретный вес тела. Хотя на самом деле масса тела замеряется. Видите, как часто у нас вес тела с массой тела перемешиваются. Мы говорим взвесить на весах, мы говорим определить вес тела, мы говорим, что мотоцикл весит 300 кг, мы говорим, что человек весит 60 кг или 90 кг, как я, например, или меньше или больше, не столь важно. Важно, что мы постоянно путаем вес тела и массу тела. И пару слов про развитие проекта. Я очень благодарен, что вы предлагаете периодически различные тематики, я их просматриваю, я их записываю. Кроме того, сейчас завёл ещё разделчик Коминг Сунг, который будет содержать те темы, что вы не отметили в форумах, но упомянули в комментариях к видео. И все эти темы, я вам гарантирую, обязательно будут рассмотрены. А сейчас отмечу, что я бы обязательно оперативно снимал все темы, которые вы предлагаете, но времени для работы с проектом у меня не так много, поэтому всегда поддержите меня лайками, поддержите проект подписками, делитесь роликами, которые вам интересны. Потому что если я вижу активный рост и активное взаимодействие с аудиторией, коей вы являетесь, мои уважаемые зрители, я стараюсь впихивать вот эти вот дела в свой график, стараюсь как можно больше времени посвящать своему проекту. Соответственно, ваша поддержка очень важна. Ну а сейчас всем, кто досмотрел до конца, большое спасибо, всем до новых встреч, всем пока!