Ciężar i nieważkość

Ciężar i nieważkość

Natalia Podawczyk kl. Ia

Stan niedociążenia

Jeżeli ciało porusza się z przyspieszeniem skierowanym w dół, zmniejsza się jego ciężar. Taki stan nazywamy niedociążeniem. Jest to pozorne zmniejszenie się ciężaru ciała pod wpływem sił bezwładności w nieinercjalnym układzie odniesienia. Stanu niedociążenia można doświadczyć między innymi w windzie, która porusza się z przyspieszeniem jadąc w dół albo hamuje jadąc do góry.

Stan przeciążenia

Jeśli ciało porusza się z przyspieszeniem skierowanym w górę, zwiększa się jego ciężar. Nazywamy to stanem przeciążenia. jest to miara nadważkości wyrażana wielokrotnością przyspieszenia ziemskiego g, wskazująca stosunek rzeczywisty siły wzajemnego oddziaływania ciała i jego oparcia do ciężaru tego ciała określonego na poziomie morza.

W windzie, która jedzie do góry z pewnym przyspieszeniem, podłoga działa na ciało nie tylko z siłą, która równoważy siłę ciężkości, ale dodatkowo siłą, która nadaje przyspieszenie

Porównanie przejazdów windą

Porównanie obu przejazdów windą Kiedy ciało porusza się w górę, zwiększa się jego ciężar, natomiast kiedy porusza się z przyspieszeniem skierowanym w dół jego ciężar zmniejsza się

Stan nieważkości

Stan, w którym działające na ciało siły zewnętrzne nie wywołują wzajemnych ciśnień jego cząstek na siebie, a ciśnienia wywołane własnymi siłami grawitacji są właściwie równe zeru ze względu na małą masę nazywamy nieważkością. Nieważkość występuje np. przy swobodnym spadaniu ciał, gdy nie działają inne siły zewnętrzne poza grawitacyjnymi (np. opór powietrza), a więc na orbitach sztucznych satelitów i planetoid.

Układ inercjalny

Jeśli na ciało nie działają żadne siły lub działające siły się równoważą, to w tym układzie ciało pozostaje w spoczynku lub porusza się ruchem jednostajnym prostolinowym. Istnienie takiego układu jest postulowane przez I zasadę dynamiki Newtona. Inercjalny układ odniesienia można zdefiniować również jako układ, w którym nie pojawiają się pozorne siły bezwładności.

Inercjalny układ odniesienia można poznać po tym, że na znajdujące się w nim ciała, nie działają siły bezwładności. Na przykład samochód jadący ze stałą prędkością jest układem inercjalnym. Natomiast w samochodzie gwałtowanie hamującym lub przyspieszającym, siły bezwładności "rzucają" pasażera do przodu bądź wciskają w siedzenie. Jest to zatem układ nieinercjalny.