Qual é a diferença entre peso corporal e gravidade?

Gravidade e peso são dois conceitos envolvidos na teoria do campo gravitacional da física. Esses dois conceitos são freqüentemente mal compreendidos e usados ​​no contexto errado. Esta situação é agravada pelo fato de que, no nível comum, os conceitos de massa (a propriedade da matéria) e peso são também percebidos como algo idêntico. É por isso que uma compreensão adequada de peso e peso é importante para a ciência. Freqüentemente, esses dois conceitos quase similares são usados ​​de forma intercambiável. Este artigo fornece uma visão geral dos conceitos básicos, suas manifestações, casos especiais, semelhanças e, finalmente, suas diferenças.

Análise de conceitos básicos:

Gravidade

A força dirigida a um objeto do lado do planeta Terra ou do lado de outro planeta no Universo (qualquer corpo astronômico em sentido amplo) é a gravidade. A força é uma demonstração observável da força da gravidade. É numericamente expresso pela equação Fl = mg (g = 9, 8m / c2) .

Essa força é aplicada a cada micropartícula do corpo. No nível macro, isso significa que ela é aplicada ao centro de gravidade do corpo dado, já que as forças que atuam sobre qualquer partícula separadamente podem ser substituídas pelas resultantes dessas forças. Essa força é um vetor, sempre se esforçando para o centro de massa do planeta. Por outro lado, Ftyazh pode ser expresso através da força da gravidade entre dois corpos, geralmente diferentes em massa. Haverá conectividade inversamente proporcional com o intervalo entre os objetos que interagem no quadrado (de acordo com a fórmula de Newton).

No caso de um corpo em um avião, será o espaço entre o corpo e o centro de massa do planeta, que é o seu raio (R). Dependendo da altura do corpo acima da superfície, Fth e g mudam à medida que a distância entre os objetos relacionados aumenta (R + h), onde h mostra a altura acima da superfície. Isto implica a dependência de que quanto maior o objeto estiver acima do nível da Terra, menor será a força da gravidade e menos g.

Peso corporal, características, comparação com a gravidade

A força com a qual o corpo age sobre um suporte ou uma suspensão vertical é chamada de peso corporal (W) . Este é um valor direcional vetorial. Átomos (ou moléculas) de um corpo são repelidos a partir de partículas de base, como resultado do qual ocorrem deformações parciais, tanto do suporte como do objeto, forças elásticas surgem e em alguns casos a forma do corpo e o suporte mudam no nível macro. Há uma força de reação do suporte, em paralelo na superfície do corpo também aparece a força de elasticidade em resposta à reação do suporte - este é o peso. O peso corporal (W) é um vetor oposto à força da reação de suporte.

Casos especiais, para todos eles, a igualdade W = m (ga) é observada:

O suporte é estacionário no caso de um objeto na mesa, ou se move uniformemente a uma velocidade constante (a = 0) Neste caso, W = Ft.

Se o suporte acelera para baixo, o corpo também acelera para baixo, W é menor que Fth e o peso é zero, se a aceleração for igual à aceleração da queda livre (com g = a, W = 0) Ao mesmo tempo, há uma manifestação de ausência de peso, o suporte se move com aceleração g e portanto não haverá tensões e esforços diferentes da força mecânica de contato aplicada. Por ausência de peso, você também pode vir colocando o corpo em um ponto neutro entre duas massas gravitantes idênticas ou movendo um objeto para longe de uma fonte de gravidade.

O campo gravitacional homogêneo em sua essência não pode causar “tensões” no corpo, assim como o corpo se movimentando sob a influência de Ftyazh não sentirá aceleração gravitacional e continuará sendo um corpo sem peso e sem estresse. Perto de um campo não uniforme (objetos astronômicos maciços), um corpo em queda livre sentirá forças de maré diferentes e o fenômeno da falta de peso estará ausente, já que diferentes partes do corpo irão acelerar de maneira desigual e mudar sua forma.

Fique em pé com o corpo subindo . O equivalente de todas as forças será direcionado para cima, portanto a reação F do suporte será maior que F e W e mais que F e esse estado é chamado de sobrecarga. A multiplicidade de sobrecarga (K) - quantas vezes a magnitude do peso é mais Ftyazh. Esse valor é levado em consideração, por exemplo, durante vôos espaciais e aviação militar, uma vez que é possível atingir velocidades significativas principalmente nessas áreas.

A sobrecarga aumenta a carga nos órgãos humanos, principalmente o sistema musculoesquelético e o coração são mais carregados, devido a um aumento no peso do sangue e dos órgãos internos. A sobrecarga é também uma quantidade direcional e sua concentração em certa direção para o organismo deve ser levada em conta (o sangue corre para as pernas ou para a cabeça, etc.) Sobrecargas permitidas até um valor de K não superior a dez.

Principais diferenças

  1. Essas forças são aplicadas a "áreas" desiguais. O peso é aplicado ao centro de gravidade do objeto e o peso é aplicado ao suporte ou suspensão.
  2. A diferença está na entidade física: a gravidade é uma força gravitacional, o peso é de natureza eletromagnética. Na verdade, o corpo não está sujeito a deformação por forças externas está na ausência de peso.
  3. Ftyazh e W podem diferir em valor quantitativo e direcionalidade, se a aceleração do corpo não for zero, então W é mais ou menos que a força da gravidade, como nos casos acima (se a aceleração é angular, então W é direcionado para aceleração) .
  4. Peso corporal e gravidade nos pólos do planeta e do equador. No polo, um objeto deitado na superfície se move com aceleração a = 0, uma vez que está localizado no eixo de rotação, portanto, F e W coincidirão. Considerando a rotação do oeste para o leste no equador, o corpo aparece aceleração centrípeta e o foco de todas as forças, de acordo com a lei de Newton, será direcionado para o centro do planeta, na direção da aceleração. A força de reação do suporte oposto à gravidade também será direcionada para o centro da Terra, mas será menor que o peso F e o peso corporal será correspondentemente menor que o peso F.

Conclusão

No século XX, os conceitos de espaço e tempo absolutos foram desafiados. A abordagem relativista colocou não apenas todos os observadores, mas também deslocamento ou aceleração, na mesma base relativa. Isso levou a ambiguidades sobre o que exatamente significa gravidade e peso. Uma balança em um elevador acelerado, por exemplo, não pode ser distinguida de uma balança em um campo gravitacional.

A força gravitacional e o peso, portanto, tornaram-se essencialmente dependentes do ato de observação e do observador. Isso causou uma rejeição do conceito como supérfluo em disciplinas fundamentais como física e química. No entanto, a representação continua sendo importante no ensino de física. A ambiguidade introduzida pela relatividade levou, a partir da década de 1960, a discussões sobre como determinar o peso, escolhendo entre definição nominal: força por gravidade ou definição operacional, determinada diretamente pelo ato de pesagem.

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