Как найти вес если неизвестна масса

1. 

   1

   Для вычисления веса используйте формулу . Вес — это сила, с которой тело действует на опору, и его можно рассчитать, зная массу тела. В физике используется формула .^[1]
   

2. 

   2

   Определите массу тела. Так как ускорение свободного падения — это стандартная величина, то необходимо знать массу тела, чтобы найти его вес. Масса должна быть выражена в килограммах.

3. 

   3

   Узнайте величину ускорения свободного падения. На Земле, как уже было сказано выше, g = 9,8 м/с². В других местах Вселенной эта величина меняется.^[3]
   

   • Ускорение свободного падения на поверхности Луны приблизительно равно 1,622 м/с² (примерно в 6 раз меньше, чем на поверхности Земли). Поэтому ваш вес на Луне будет в 6 раз меньше вашего земного веса.^[4]
     
   • Ускорение свободного падения на Солнце приблизительно равно 274,0 м/с² (примерно в 28 раз больше, чем на Земле). Поэтому ваш вес на Солнце будет в 28 раз больше вашего земного веса (если, конечно, вы выживете на Солнце, что еще не факт!).^[5]
     

4. 

   4

   Подставьте значения в формулу . Теперь, когда вы знаете массу и ускорение свободного падения , подставьте их значения в формулу . Так вы найдете вес тела (измеряется в ньютонах, Н).

   Реклама

1. 

   1

   Задача № 1. Найдите вес тела массой 100 кг на поверхности Земли.

2. 

   2

   Задача № 2. Найдите вес тела массой 40 кг на поверхности Луны.

3. 

   3

   Задача № 3. Найдите массу тела, которое на поверхности Земли весит 549 Н.

   Реклама

1. 

   1

   Не путайте массу и вес. Самая распространенная ошибка — перепутать вес и массу (что немудрено, ведь в повседневной жизни мы обычно называем массу весом). Но в физике все не так. Запомните, масса — это постоянное свойство объекта, то, сколько в нем вещества (килограммов), где бы он ни находился. Вес — это сила, с которой объект всеми своими килограммами давит на поверхность, и эта сила на разных небесных телах будет различной.

   • Масса измеряется в килограммах или граммах. Запомните, что в этих словах, как и в слове «масса», есть буква «м».

2. 

   2

   Используйте правильные единицы измерения. В задачах по физике вес или силу измеряют в ньютонах (Н), ускорение свободного падения — в метрах на секунду в квадрате (м/с²), а массу — в килограммах (кг). Если для какой-либо из этих величин вы возьмете не ту единицу измерения, воспользоваться формулой будет нельзя. Если масса в условиях задачи указана в граммах или тоннах, не забудьте перевести ее в килограммы.

   Реклама

Приложение: вес, выраженный в кгс

• Ньютон — это единица измерения силы в международной системе единиц СИ. Нередко сила выражается в килограмм-силах, или кгс (в системе единиц МКГСС). Эта единица очень удобна для сравнения весов на Земле и в космосе.
• 1 кгс = 9,8166 Н.
• Разделите вес, выраженный в ньютонах, на 9,80665.
• Вес космонавта, который «весит» 101 кг (то есть его масса равна 101 кг), составляет 101,3 кгс на Северном полюсе и 16,5 кгс на Луне.
• Международная система единиц СИ — система единиц физических величин, которая является наиболее широко используемой системой единиц в мире.

Советы

• Самая трудная задача — уяснить разницу между весом и массой, так как в повседневной жизни слова «вес» и «масса» используются как синонимы. Вес — это сила, измеряемая в ньютонах или килограмм-силах, а не в килограммах. Если вы обсуждаете ваш «вес» с врачом, то вы обсуждаете вашу массу.
• Ускорение свободного падения также может быть выражено в Н/кг. 1 Н/кг = 1 м/с².
• Плечевые весы измеряют массу (в кг), в то время как весы, работа которых основана на сжатии или расширении пружины, измеряют вес (в кгс).
• Вес космонавта, который «весит» 101 кг (то есть его масса равна 101 кг), составляет 101,3 кгс на Северном полюсе и 16,5 кгс на Луне. На нейтронной звезде он будет весить еще больше, но он, вероятно, этого не заметит.
• Единица измерения «Ньютон» применяется намного чаще (чем удобная «кгс»), так как можно найти множество других величин, если сила измеряется в ньютонах.

Реклама

Предупреждения

• Выражение «атомный вес» не имеет ничего общего с весом атома, это масса. В современной науке оно заменено на выражение «атомная масса».

Реклама

Things You Should Know

• The weight of an object equals the force of gravity exerted on that object. The mass of an object is always the same, but its weight changes depending on gravity.
• Use the formula to calculate weight from mass. In this formula, = weight (in N), = mass (in kg), and = acceleration due to gravity (in m/s²).
• Since weight is a force, scientists also write the equation as , where = force (in N), = mass (in kg), and = acceleration due to gravity (in m/s²).
• The value of gravity, , is 9.8 m/s² on Earth. Its value is different elsewhere in the universe. For example, on the moon, = 1.622 m/s².

Weight from Mass Calculation Help

1. 

   1

   Use the formula to convert weight into mass. Weight is defined as the force of gravity on an object. Scientists put that sentence into an equation by writing , or .^[1]
   

   • Since weight is a force, scientists also write the equation as .^[2]
     
   • = symbol for weight, measured in Newtons, N.
   • = symbol for mass, measured in kilograms, or kg.
   • = symbol for gravitational acceleration, expressed as m/s², or meters per second squared.
     • If you’re using meters, the gravitational acceleration at the Earth’s surface is 9.8 m/s². Always use m/s² for acceleration, unless you’re instructed to do otherwise.
     • If you’re asked to use feet, instead of meters, the gravitational acceleration on Earth is 32.2 ft/s². This is the same unit, it’s just converted from meters to feet. Luckily, you’re very unlikely to encounter a problem with acceleration written in ft/s².

2. 

   2

   Determine the mass of the object. Because we’re trying to get weight from mass, we can assume we already have the mass. Mass is the fundamental amount of matter an object has, and is expressed in kilograms.

   Advertisement

3. 

   3

   Determine the gravitational acceleration. In other words, figure out what is. On the surface of the Earth, is 9.8 m/s². Elsewhere in the universe, the acceleration of gravity is different.^[3]
   

   • The gravitational acceleration on the moon is different from the gravitational acceleration on the Earth. Acceleration due to gravity on the moon is about 1.622 m/s², or about 1/6 of the acceleration that it is here on Earth. That’s why you weigh 1/6 of your Earth-weight on the moon.^[4]
     
   • The gravitational acceleration on the sun is different from the gravitational acceleration on the Earth and moon. Acceleration due to gravity on the sun is about 274.0 m/s², or about 28 times the acceleration that it is here on Earth. That’s why you would weigh 28 times your Earth-weight on the sun (if you could survive!).^[5]
     

4. 

   4

   Plug the numbers into the equation . Now that you’ve got and , plug those values into the equation . You’ll get a number described in Newtons, or N.

Advertisement

1. 

   1

   Example #1: An object has a mass of 100 kg. What is its weight on the surface of the Earth?

2. 

   2

   Example #2: An object has a mass of 40 kg. What is its weight on the surface of the moon?

3. 

   3

   Example #3: An object weighs 549 Newtons on the surface of the Earth. What is its mass?

Advertisement

1. 

   1

   Avoid confusing mass and weight. Remember that mass is the amount of “stuff” in an object, which stays the same no matter where you move it. Weight measures the force of gravity on that “stuff,” which changes if you move through space. Try these mnemonic devices to help you memorize your units:

   • Mass is in units of grams or kilograms. Both mass and gram contain an . Weight is in units of newtons. Both weight and newton contain a w.
   • You only have weight while you’re “wait“ing on Earth, but even “mass“tronauts have mass.

2. 

   2

   Always use scientific units: kg, N, and m/s². Most physics problems use newtons (N) for weight, meters per second squared (m/s²) for gravitational force, and kilograms (kg) for mass. If you use a different unit for one of these values, your calculations will be incorrect. Convert all values to scientific units before plugging them into the standard equation. These conversions may help you out if you’re used to the imperial / U.S. system:

   • 1 pound-force = ~4.448 newtons
   • 1 foot = ~0.3048 meters

Advertisement

Advertisement

Addendum: Weights Expressed in kgf

• A Newton is a SI-unit. Quite often the weight is expressed in kilogramforce or kgf. This is not a SI-unit, therefore less impeccable. But it is very convenient for comparing weights anywhere with weights on Earth.
• 1 kgf = 9.8166 N.
• Divide the calculated number of Newtons by 9.80665, or use the last column when available.
• The weight of the 101 kg astronaut is 101.3 kgf on the North Pole, and 16.5 kgf on the moon.
• What is an SI-unit? It stands for Systeme International d’Unites, a complete metric system of units of measurement for scientists.

• The most difficult part is understanding the difference between weight and mass as people tend to use the words ‘weight’ and ‘mass’ interchangeably. They use kilograms for weight, when they should use Newton, or at least kilogramforce. Even your doctor may discuss your weight, when he meant to discuss your mass.

• The gravitational acceleration g can also be expressed in N/kg. 1 N/kg = 1 m/s² exactly. So the numbers remain the same.

• An astronaut with a mass of 100 kg will weigh 983.2 N on the North Pole, and 162.0 N on the moon. On a neutron star, he’ll weigh even more, but he probably won’t notice.

Show More Tips

Did this summary help you?

• 0
• 1
• 2
• 3
• 4
• 5

30-09-2016, 00:45

9 496

0

Вес – сила, с которой тело действует на опору (или другой вид крепления), возникающая в поле силы тяжести. Масса связана с энергией и импульсом тела и эквивалентна энергии его покоя. Масса не зависит от силы тяжести (точнее от ускорения свободного падения). Поэтому тело, на Земле имеющее массу 20 кг, на Луне будет иметь массу 20 кг, но совсем другой вес (потому что ускорение свободного падения на Луне в 6 раз меньше, чем на Земле).

Посетители, находящиеся в группе Guests, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

artemch5a1Знаток (251)

3 года назад

Наоборот. Массу надо умножить, т. к. на 1 кг приходится 9.8 Н

filipovУченик (172)

4 года назад

10 н/кг

filipovУченик (172)

4 года назад

9.8 Ньютон кг

1. Движение тел вблизи поверхности Земли
2. Сила тяжести
3. Вес тела
4. Невесомость
5. Задачи
6. Лабораторная работа №7. Градуирование шкалы динамометра и измерение силы тяжести

п.1. Движение тел вблизи поверхности Земли

Вблизи поверхности Земли все тела, предоставленные самим себе, падают вниз, независимо от направления начальной скорости.

Такое движение тел называют свободным падением.

п.2. Сила тяжести

Многочисленные эксперименты показали, что в свободном падении все тела вблизи поверхности Земли падают с одинаковым ускорением (overrightarrow{g}), которое направлено вниз, к центру Земли.

В системе отсчета, связанной с Землей, на любое тело массой (m) действует сила тяжести $$ overrightarrow{F_{text{тяж}}}=m overrightarrow{g} $$

Сила тяжести прямо пропорциональна массе тела. Точка приложения силы тяжести – центр масс тела. Сила тяжести всегда направлена вертикально вниз, к центру Земли.

Измерения показывают, что на средних географических широтах ускорение свободного падения (gapprox 9,81 text{м/с}^2). Т.е., скорость при падении увеличивается на (9,81 text{м/с}) каждую следующую секунду. В общем случае, ускорение свободного падения зависит от широты рассматриваемого места, высоты над уровнем моря, времени суток и ещё нескольких более «тонких» факторов. Самое низкое значение (g_{min}approx 9,7639 text{м/с}^2) зарегистрировано в Перу, на горе Уаскаран (1000 км южнее экватора). Самое высокое значение (g_{max}approx 9,8337 text{м/с}^2) получено в 100 км от северного полюса. В школьных задачах, если другое не оговорено, для вычислений используют приблизительное значение (gapprox 10 text{м/с}^2). Стандартное значение, используемое для лабораторных измерений и расчетов, равно (g=9,80665 text{м/с}^2).

п.3. Вес тела

Если подвесить тело или положить его на опору, сила тяжести, действующая на тело, будет уравновешена силой, которую называют силой реакции подвеса или силой реакции опоры.

Т.к. силы уравновешивают друг друга, выполняется соотношение $$ moverrightarrow{g}=-overrightarrow{N} $$ где (moverrightarrow{g}) – сила тяжести, (overrightarrow{N}) – реакция подвеса или опоры.

По третьему закону Ньютона, если подвес или опора действуют на тело с силой (overrightarrow{N}), то и тело действует на подвес или опору с силой (overrightarrow{P}=-overrightarrow{N})

Вес тела – это сила, с которой тело действует на подвес или опору.

Получаем, что (overrightarrow{P}=moverrightarrow{g}), вес и сила тяжести равны по величине и направлению, но приложены к разным точкам: сила тяжести – к центру масс тела, вес – к подвесу или опоре.

По своей природе реакции подвеса или опоры являются силами упругости: под действием веса тела подвес или опора деформируются, и силы упругости стремятся восстановить их форму и размеры.

Равенство (overrightarrow{P}=moverrightarrow{g}) выполняется, если подвес или опора покоятся или движутся относительно Земли прямолинейно и равномерно.

Если движение подвеса или опоры равноускоренное с ускорением (overrightarrow{a}ne 0), то (overrightarrow{P}ne moverrightarrow{g}), вес будет больше (при (overrightarrow{a}) направленном вверх) или меньше (при (overrightarrow{a}) направленном вниз) силы тяжести. Подробней этот случай будет рассмотрен в курсе физики для 9 класса.

п.4. Невесомость

Если опора свободно падает вместе с телом, то под действием силы тяжести каждая частица опоры и тела двигается вниз с одним и тем же ускорением (overrightarrow{g}). Ни в опоре, ни в теле не возникают сжатия или растяжения, нет сил упругости, а значит, вес тела равен нулю.

Состояние, при котором в свободно падающих телах исчезают деформации и взаимные давления частиц тел друг на друга, называют невесомостью.

Состояние невесомости можно испытать, если подпрыгнуть – с момента отрыва от земли до момента приземления. В первые моменты прыжка до раскрытия парашюта, парашютисты также находятся в состоянии невесомости.

Движение космического корабля по орбите вокруг Земли представляет собой непрерывное свободное падение, поэтому космонавты испытывают состояние невесомости в течение всего полета, кроме тех моментов, когда передвигаются по кораблю или включают двигатели для маневрирования.

п.5. Задачи

п.6. Лабораторная работа №7. Градуирование шкалы динамометра и измерение силы тяжести

Цель работы
Исследовать зависимость силы упругости от величины деформации. Изготовить шкалу динамометра. Измерить силу тяжести для двух тел неизвестной массы; рассчитать их массу.

Теоретические сведения

При подвешивании груза на пружину, его вес уравновешивается силой упругости. Для неподвижной пружины вес равен силе тяжести. Получаем $$ P=F_{text{т}}=mg=F_{text{упр}} =kDelta l $$ Удлинение пружины $$ Delta l=frac gk m $$ При постоянном ускорении свободного падения (g) и постоянной жесткости (k), удлинение прямо пропорционально массе подвешенного груза.

В данной работе считаем, что грузу массой 100 г соответствует показание динамометра (F=1 text{Н}), т.е. (overline{g}=frac{1 text{Н}}{100 text{г}}=10frac{text{Н}}{ text{кг}}=10frac{ text{м}}{ text{с}^2}). Более точное стандартное значение (g_0=9,80665frac{ text{м}}{ text{с}^2})

Ошибка метода, связанная с величиной (g) $$ delta_g=frac{|overline{g}-g_0|}{g_0}approx 0,02=2text{%} $$ Тогда грузу массой 200 г соответствует показание 2 Н, 300 г – 3 Н и т.д.

После градуирования в целых значениях Н на динамометре наносятся промежуточные деления с ценой деления (d=0,1 text{Н}).

Ошибка градуирования определяется как степень отклонения от равномерности шкалы, (delta_{text{шк}}).

Теперь с помощью полученного прибора можно непосредственно измерять силу тяжести, действующую на тела. Ошибка метода при определении сил равна сумме (delta=delta_g+delta_{text{шк}}).

Т.к. шкала изготовлена для (overline{g}=10frac{ text{м}}{ text{с}^2}), массу тел находим по формуле (m=frac{F}{overline{g}}), где (F) – показание динамометра. При этом ошибка метода равна (delta=delta_{text{шк}}), т.к. ошибка (delta_g) нивелируется за счет пропорциональности массы и растяжения пружины.

Таким образом, за счет сокращения (overline{g}), полученный прибор позволяет точнее измерять массы по сравнению с измерениями сил.

Приборы и материалы
Лабораторный динамометр на 5Н со шкалой, закрытой чистой бумагой; набор грузиков по 100 г; линейка; карандаш; 2 тела неизвестной массы.

Ход работы
1. Закрепите динамометр в штативе.
2. Подвесьте грузик массой 100 г, сделайте отметку 1Н на шкале.
3. Сделайте отметки 2Н, 3Н, 4Н и 5Н для грузов 200 г, 300 г, 400 г и 500 г соответственно.
4. Снимите динамометр со штатива и проверьте с помощью линейки, насколько равномерной получилась шкала. Оцените относительную ошибку (delta_{text{шк}})
5. С помощью линейки нанесите по 10 промежуточных делений между основными делениями шкалы.
6. Снова закрепите динамометр в штативе и проведите измерения силы тяжести для двух тел неизвестной массы. Найдите абсолютную и относительную погрешность измерений.
7. Рассчитайте массы для обоих тел. Найдите абсолютную и относительную погрешность расчетов. 8. Сделайте выводы.

Средняя длина отрезка $$ x_{text{ср}}=frac{125}{5}=25 (text{мм}) $$ Среднее линейное отклонение $$ Delta =frac 25=0,4 (text{мм}) $$ Цена деления линейки (d_{text{л}}=1 text{мм}), абсолютная погрешность измерений (Delta_{text{л}}=0,5 text{мм})
Т.к. (Delta_{text{л}}gt Delta), принимаем погрешность равномерности шкалы (Delta=Delta_{text{л}}=0,5 text{мм})
Относительная погрешность равномерности шкалы $$ delta_{text{шк}}=frac{0,5}{25}=0,02=2text{%} $$

Относительная погрешность равномерности шкалы

Цена деления динамометра (d=0,1 text{Н}); погрешность прямых измерений (Delta_0=frac d2=0,05 text{Н})

Полученные абсолютные погрешности больше (Delta_0).

Сила тяжести для первого тела (F_1=(2,7pm 0,1) text{Н}, delta=4text_%)

Сила тяжести для второго тела (F_2=(1,9pm 0,1) text{Н}, delta=4text_%)

Расчет массы $$ m=frac{F}{10} (text{кг})=100F (text{г}) $$

Масса первого тела (m_1=(270pm 5) text{г}, delta=2text{%})

Масса второго тела (m_2=(190pm 4) text{г}, delta=2text{%})

По сравнению со стандартным значением (g_0=9,80665 text{м/с}^2) это приводит к вкладу в ошибку метода (delta_gapprox 2text{%}).

При градуировании равномерность шкалы дала составляющую ошибки метода (delta_{text{шк}}=2text{%}).

При определении силы тяжести с помощью полученного динамометра ошибка метода равна сумме (delta+delta_g+delta_{text{шк}}=4text{%}).

Для двух тел неизвестной массы были получены следующие значения сил тяжести: $$ F_1=(2,7pm 0,1) text{Н}, F_2=(1,9pm 0,1) text{Н}, delta=4text{%} $$

При расчете массы по формуле (m=frac Fg), ошибка (delta_g) нивелируется за счет пропорциональности растяжения пружины. Ошибка метода уменьшается (delta=delta_{text{шк}}=2text{%}).

Получаем следующие значения масс: $$ m_1=(270pm 5) text{г}, m_2=(190pm 4) text{г}, delta=2text{%} $$ Таким образом, полученный в ходе работы динамометр позволяет измерять силы тяжести в интервале от 0 до 5 Н с погрешностью 4% и рассчитывать массы тел в интервале от 0 до 500 г с погрешностью 2%.