Гравитация және салмақ
Гравитация және салмақ физиканың гравитациялық өріс теориясына қатысатын екі ұғым. Бұл екі ұғым жиі қате түсіндіріледі және дұрыс емес контексте қолданылады. Ғылымда озық болу үшін ауырлық пен салмақты жақсырақ және дұрыс түсіну өте маңызды. Бұл екеуі бір-бірінің орнына қолданылатын ұқсас ұғымдар. Дегенмен, біз мұнда ауырлық пен салмақ бірдей емес екенін көреміз. Бұл мақалада біз ауырлық пен салмақ деген не екенін, олардың негізгі түсініктерін, қолданылуын, ұқсастықтарын және соңында олардың айырмашылықтарын талқылаймыз.
Гравитация
Гравитациялық күш – тартылыс өрісіне берілген жалпы атау. Гравитациялық өріс – массасы бар кез келген объектінің айналасында болып жатқан құбылыстарды есептеу және түсіндіруге арналған ұғым және әдіс. Кез келген массаның айналасында гравитациялық өріс анықталады. Ньютонның бүкіләлемдік тартылыс заңына сәйкес, бір-бірінен шектеулі r арақашықтықпен бөлінген M және m екі массасы бір-біріне F=G M m / r2 күш түсіреді. Массадан r қашықтықта орналасқан нүктенің гравитациялық өрісінің қарқындылығы r нүктесіне массаның бірлігіне келетін күш ретінде анықталады; бұл әдетте g деп аталады, мұнда g=GM/r2 Біз F=ma және F=GMm/r2 білетіндіктен, біз a=GM/r2 Бұл гравитациялық өрістің қарқындылығы мен тартылыс күшіне байланысты үдеу бірдей екенін білдіреді. Гравитациялық өрістің қарқындылығы секундына метр квадратпен өлшенеді.
Салмақ
Салмақ басқа заттың гравитациялық өрісінің әсерінен массаға түсетін күш ретінде анықталады. Салмақ күш болғандықтан, ол Ньютонмен өлшенеді. Дегенмен, «салмақ» терминінің күнделікті қолданылуы «масса» контекстінде жиі қолданылады. Массаны өлшеу бірлігі килограмм болып табылады, бірақ күнделікті қолдануда салмақ килограмммен өлшенеді. Бұл қате түсіндірме. Салмақ анықтамасы гравитациялық өрістің әсерінен болатын күш болғандықтан, ол масса мен сол нүктедегі тартылыс үдеуінің көбейтіндісіне тең (W=m g). Бірақ объектінің массасы тұрақты мән болып табылады. Демек, бір объект әртүрлі биіктікте екі салмақ береді, өйткені гравитациялық үдеу әртүрлі. Бұл еркін құлаудағы салмақсыздықты да түсіндіреді. Денеге ауырлық күші әсер етеді, бірақ статикалық жағдайды теңестіретін күш жоқ. Сондықтан еркін құлау салмақсыздық сезімін тудырады.
Гравитация мен салмақтың айырмашылығы неде?
• Гравитация немесе дұрысырақ анықталса, гравитациялық өріс – массаның айналасында болып жатқан құбылыстарды сипаттау үшін қолданылатын ұғым, салмақ – тартылыс күші әсерінен болатын күш.
• Нүктедегі гравитациялық өрістің қарқындылығы массаның гравитациялық үдеуі болып табылады. Бұл сынақ массасына байланысты емес. Нысанның салмағы сол нысанға және гравитациялық өріске байланысты.
• Салмақ – күш, сондықтан ол вектор, ал тартылыс – ұғым. Дегенмен, белгілі бір өрістегі гравитациялық өрістің қарқындылығы вектор, ал кеңістіктегі гравитациялық өрістің қарқындылығы векторлық өріс болып табылады.
