Что такое сила тяжести и в чём её отличие от притяжения и веса?
В учебнике рядом стоят «сила тяжести», «сила притяжения» и «вес», и в голове каша. Что такое сила тяжести, по какой формуле считается и чем отличается от веса?
2 ответа
Разложим три похожих понятия.
Сила тяжести — сила, с которой Земля притягивает тело к себе. Приложена к самому телу, направлена вниз (к центру Земли):
F_тяж = m·g
Где g ≈ 9.8 м/с² у поверхности Земли.
Сила притяжения (всемирного тяготения) — более общее: любое тело притягивает любое по закону F = G·m₁·m₂/r². Сила тяжести — это, по сути, притяжение к Земле у её поверхности, частный случай.
Вес — сила, с которой тело давит на опору или растягивает подвес. Приложен не к телу, а к опоре/подвесу. На неподвижной опоре численно равен силе тяжести (P = m·g), но это разные силы и приложены они к разным объектам.
Когда вес и сила тяжести различаются:
- в ускоряющемся лифте вверх вес больше силы тяжести (перегрузка);
- в падающем лифте или на орбите вес = 0 (невесомость), а сила тяжести остаётся.
Пример: масса 70 кг, g = 10. Сила тяжести = 70·10 = 700 Н (на тело). На неподвижном полу вес тоже 700 Н (на пол). В свободном падении сила тяжести по-прежнему 700 Н, а вес — ноль.
Итог: тяжесть тянет тело, вес давит на опору.
Запомни «адреса приложения»: сила тяжести приложена к телу (тянет его к Земле), а вес — к опоре или подвесу (тело давит на них). На неподвижной опоре они равны по величине, поэтому их и путают. Но в лифте или в невесомости они расходятся: сила тяжести есть всегда, а вес может стать нулём. Сила всемирного тяготения — общий закон, частным случаем которого у поверхности Земли и является сила тяжести.