重量（物理）

本文解释了重量在物理学中的含义。在那里您将找到重量的定义、如何计算物体的重量以及重量和质量之间的区别。最后，您可以通过逐步的健美练习进行训练。

物理学中的重量是什么？

在物理学中，物体的重量是作用在该物体上的重力。一般来说，重量的概念是指地球对某个物体施加的重力，但也可以指任何其他行星的重力。

因此，由于重量是一种力，因此它是一个具有模、方向、方向和作用点的矢量。下面我们将看到如何找到重量值，但方向始终是垂直的，方向是向下的，并且应用点将对应于身体的重心。

正如您所看到的，在物理学中我们必须区分重量和质量，因为这两个术语的含义在日常生活中被误用。下面您详细解释了物体的重量和质量之间的差异。

物理学中重量的符号是字母P，因此表示物体重量的力的箭头通过在其旁边放置字母P来指示。

由于它是力，因此重量的测量单位是牛顿，用字母 N 表示。例如，体重 50 公斤的人的重量约为 490 N。

物理学中如何计算重量

在物理学中，物体重量的公式等于该物体的质量乘以施加引力的恒星的引力。因此，要计算行星吸引物体的重力，物体的质量必须乘以行星的引力。

因此，计算物体重量的公式为：

请记住，地球上的重力为 9.81 m/ ^s2 。

为了演示重力的公式，我们将从代数表达式开始，它允许我们计算任何物体对任何其他物体施加的重力：

然而，引力的公式恰恰是万有引力常数（G）乘以天体质量（M）除以天体中心与其表面距离的平方（r ² ）：

因此，通过用一个表达式替换另一个表达式，我们得出权重公式：

重量和质量之间的区别

重量和质量是物理学中两个不同的概念。质量是物体所含物质的量，以千克 (kg) 为单位测量，而重量是恒星对物体施加的引力，其测量单位是牛顿 (N)。

例如，一个体重 70 公斤的人在地球上的重量为 686.7 N。然而，同一个人在月球上的重量为 113.4 N，尽管他们的质量保持不变。

因此，当我们问“你的体重是多少？”时» 要知道某人的质量，我们实际上应该问“你的质量是多少？” »

重量和质量之间的另一个区别是测量特性所需的仪器。重量是使用测力计测量的，而质量是使用秤测量的。

此外，质量是一个简单的数字，但重量是一个矢量，因为它是一种力。因此，像任何向量一样，权重也有方向、含义、大小和应用点。

解决重量练习

练习1

计算质量为 45 千克的物体在地球上的重量。使用值 g=9.81 m/s ²作为地球重力。

要确定物体的重量，只需应用相应的公式即可：

现在我们将物体的质量和地球引力的数据代入公式计算重量：

练习2

地球上物体的重量为 650 N，这个重量在火星上的等效质量是多少？事实：火星上的重力为 3721 m/s ² 。

为了解决这个与重量有关的物理问题，我们必须使用上面解释的公式：

在这种情况下，我们知道重量和重力的值，并且我们想知道物体的质量，所以我们首先从公式中求解质量：

最后，我们将数据代入公式来计算火星上 650 N 重物的质量：

练习3

给定一个质量为 12 kg 的刚体，由两根绳子悬挂，其角度如下图所示，计算每根绳子必须施加的力才能保持刚体保持平衡。

解决这类问题我们首先要做的是画出人物的自由体图：

请注意，实际上只有三个力作用在悬挂的物体上，即重量 P 的力和弦的张力 T ₁和 T ₂ 。 T _1x 、T _1y 、T _2x和T _2y表示的力分别是T ₁和T ₂的矢量分量。

因此，由于我们知道弦的倾斜角度，我们可以找到张力矢量分量的表达式：

另一方面，我们可以通过应用重力公式来计算重力：

问题陈述告诉我们，物体处于平衡状态，因此垂直力的总和与水平力的总和必须等于零。因此我们可以建立力方程并将其设置为零：

现在我们用之前找到的表达式替换张力的组成部分：

最后，我们求解方程组以获得力 T ₁和 T ₂的值：

因此，作用在整个系统上的一组力是：

问题陈述告诉我们，力系统处于平衡状态，因此两个物体必须处于平衡状态。根据这些信息，我们可以提出两个物体的平衡方程：

现在我们应用重力公式并简化方程：

最后，我们替换数据并求解物体 1 的质量：