У чому різниця між масою і вагою (наука)

Маса і вага. Вага і маса. Напевно, найчастіше ці два абсолютно різні поняття порівнюються, а то взагалі приймаються за одне і теж. Адже дійсно ми говоримо: "Скільки ти важиш?", Коли, по суті, маємо на увазі тільки кількісні характеристики нашого тіла, не особливо замислюючись про якихось інших додаткових взаємодіях, які можуть мати на увазі такі неоднозначні словотвору. Тому, щоб не плутатися в термінах, найкраще розібратися, чому ж маса вагою бути не може.

Дуже несподівані кілограми

Ті цифри, які з'являються на вагах після того, як, наприклад, туди поклали кульок з полуницею або спробували вмістити кита, не тільки допомагають визначити, скільки грошей потрібно заплатити за смачні ягоди або ж дізнатися, чи правда кит такий великий, як про нього говорять , але і виявити багато інших особливостей.

Якщо стверджувати науковим мовою, то маса - це фізична величина, яка є міркою гравітації тіла, енергії і інертності, що природно тягне за собою певні характеристики з точки зору класичної механіки:

Маса (m) - інваріантна: вона не залежить від вибору системи відліку (СО), тобто пасажир поїзда або літака різко НЕ схудне або поправитися під час руху його транспортного засобу. Подібна відносність СО властива, наприклад, визначення швидкості, але не маси, яка так різко не змінюється.
Маса не залежить від швидкості руху тіла. У той же час, інертність - властивість витрачати певний час для зміни швидкості, визначає саме маса. Слону, наприклад, дуже складно моментально прискоритися. Він буде робити стабільні і зручні для себе кроки, а мишці тільки покажи кота - і тільки тут її й бачили. Вона менш інертна, ніж слон, швидше змінює швидкість.
Також, коли два тіла взаємодіють, їх маси обернено пропорційні співвідношенню прискорень, що теж є долею інертності. Таке відкриття допомогло визначити маси планет, супутників та інших космічних тіл, так як зробити це іншим способом - практично неможливо.
Маса - аддитивна: вся маса тіла дорівнює масам всіх його частин.
Існує і виконується закон збереження маси - це значить, що які б процеси не відбувалися в будь-який злагодженої системі, загальна маса завжди залишається однаковою.

У той же самий час, будь-яке тіло може гравітаційно взаємодіяти з іншими тілами. Така особливість називається гравітаційної масою, яка отримала свою головну формулювання при вивченні сили тяжіння. Гравітаційна взаємодія два тел прямо пропорційно добутку їх мас.

Ейнштейн довів, що будь-яке тіло, у якого є маса, має і свій запас енергії (E). Якщо зменшується або збільшується маса, те ж саме відбувається і з енергією - E = mс², де с - швидкість світла.

І все-таки вага

Вага (P) - це вимір ні що інше, як сили, з якою тіло впливає на опору, як результат тяжіння Землі. Причому, якщо ця сама опора перебуває в спокої або рухається рівномірно прямолінійно, тоді вага дорівнює силі тяжіння - P = mg, де m - маса тіла, g ≈ 9,81 - прискорення вільного падіння.

Простіше кажучи, вага вимірює, як сильно ми тиснемо на поверхню того, де стоїмо або сидимо.
Якщо тіло рухається з прискоренням, тоді і вага буде визначатися з його урахуванням: P = m (g + a) - під час руху вертикально вгору, P = m (g-a) - вертикально вниз.

Перевага (збільшення ваги) - досить цікаве явище, так як може впливати на стан людини: спостерігається короткочасний занепад зору, утруднене дихання. Перевага трапляється з космонавтами під час зльоту і посадки космічного корабля, з льотчиками, які роблять маневри (мертві петлі).

Невагомість - це стан тіла, при якому вага дорівнює нулю, через те, що сила тяжіння надає тілу і його опорі однакове прискорення. Так для космонавта «зникає» вагу під час перебування на орбіті. Щоб відчути подібне, можна просто підстрибнути. Тоді не буде під ногами опори.