Gravitacija i tezina na zemlji, nesvakidasnja nedoumica

• 0Niko još nije pohvalio poruku.
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Pozdrav za sve fizicare.

Imam jednu nedoumicu, nikada pre nisam cuo da neko o tome uopste prica, a i ja sam tu stvar jednostavno uzimao zdravo za gotovo, prosto ne mogu da verujem da sam je uopste doveo u pitanje

Radi se o nasoj tezini na zemlji, tj. sta sve utice, odnosno koje sile uticu, na nasu konacnu tezinu koju ce vaga na kraju prikazati.

Pa da krenem otpocetka.

Tezina = masa X g (ubrzanje zemljine teze)

Za treniranje pilota i kosmonauta da izdrze velika ubrzanja, koriste se centrifugalne sile za simulaciju 'obicnog' pravolinijskog ubrzanja jer se mnogo lakse postize isti efekat sile, nego da sad prave ne znam kakve beskrajne tunele za treniranje i sta ti ja znam.

Ta primena centrifugalne sile, kazu futuristi, moci ce da se koristi u cilindricnim svemirskim brodovima koji se blago rotiraju za simulaciju zemljine gravitacije, gde bismo mi ziveli i hodali unutar tog cilindra kao da smo na zemlji

Imam tri pitanja, tj. trece je pitanje svih pitanja, a prva dva su uvod u to trece.

1. pitanje:
Mene zanima, posto tamo gore nema gravitacije, ali pod gore navedenim uslovima kada bismo stali na vagu, ona bi pokazala nasu tezinu (tj. izmerila bi silu kojom delujemo na vagu i to bi konvertovala i prilazala u kilogramima - pravim razliku izmedju mase i tezine da ne bude zabune), pa mene zanima sledece:
Sta bi fizicari rekli za to telo? Da li to telo ima tezinu u tim uslovima ili posto jednostavno nema gravitacije i g ubrzanja ne moze da ima tezinu?
A vaga, vaga ko vaga, ona meri silu (ne meri cak ni tezinu, kao kad je recimo rukom pritisnes ona ce da pokaze da tvoja ruka ima 250 kg), i onda ona tu silu pretvori u kilograme po uslovima koje je proizvodjac predefinisao (tj. da mi moramo da stanemo na nju i da mirujemo).
Dakle, da li u tom svemirskom brodu tela imaju tezinu ili se u takvim uslovima prikaz na vagi zove drugacije?

2. Drugo pitanje, kompleksnije, prvo je zapravo bilo samo uvod.

Na nacionalnoj geografiji sam gledao emisiju sta bi se desilo kada bi zemlja prestala da se okrece.
I sada, fazon, kao posledica zemljine rotacije atmosfera i voda se skupljaju na ekvatoru, pa je debljina atmosfere na ekvatoru veca nego na polovima. Isto vazi i za vodu, nivo vode je veci na ekvatoru nego na polovima.
Kada bi zemlja stala sa rotacijom, automatski bi zbog nestanka te sile koja deluje na vodu (koja je to sila? Isto centrifugalna?), dakle, automatski bi voda i atmosfera splasnula, tj. pravilnije bi se rasporedila, pa bi na ekvatoru nivo vode opao, a nivo vode na polovima bi porastao dok se ne bi izjednacili. Isto vazi i za atmosferu, debljina atmosfere bi se izjednacila na celoj planeti, ne bi bilo tog ispupcenja na ekvatoru i spljostenja na polovima.

Dakle, da li ta njohova sila uopste postoji i koja je sila zaduzena za to? Da li je ta ista sila dala elipsoidni oblik zemlji?

3. I trece pitanje, poslednje, kao pitanje svih pitanja (zbog kojih sam i otvorio ovu temu).

E ovako. Svi znamo dakle da vaga ne meri masu, vec tezinu, pa se onda ta tezina proporcionalno konvertuje u masu, odnosno masena skala je ustvari proporcionalno konvertovala njutne u kilograme.
I to se radi tako sto se njutni podele sa 9.81 i umesto da pise da imam tezinu od 931 njutna, vaga mi kaze da imam masu 95 kila.

Moje pitanje je sledece. Ako uzmemo u obzir cinjenice iz prvog i drugog pitanja, a vaga je bazdarena da 9,81N prikazuje kao 1kg, da li to znaci da nas vaga zapravo prikazuje laksim nego sto jesmo, tj. da imamo manje kila nego sto zapravo imamo!

Da pojasnim, ako ima potrebe. Radi se o tome da suprotno od gravitacije deluje druga sila, ista ona koja
ispupcava vodu i atmosferu na ekvatoru iz drugog pitanja!
Da li uopste postoji ta sila i ako postoji, zasto je nikad nismo koristili kao faktor u izracunavanju bilo cega?

Da li mi svi zapravo imamo vise kila nego sto mislimo, ali jednostavno oni kad nam izmere tezinu, kazu, aha ona je toliko i toliko N, podele to po obrascu sa 9,81 (nesporno ubrzanje zemljine teze) i kazu, eto to je kilaza! S obzirom da je masa apstraktan pojam, niko jos uvek sa sigurnoscu ne zna sta je to i odakle potice, cak i zvanicno ne postoji definicija sta je kilogram! Vec je definicija nesto tipa, kilogram je jednak masi kugle ili cega vec, etalona, smestenog u parizu! A i to telo koje je u parizu smo merili na vagi! Pa je na kraju ispalo da je i ono lakse nego sto zapravo jeste!
Ili ja nesto definitivno ne razumem.

• 1Ovo se svidja korisniku: mpman
  
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Лепо размишљаш, узми у обзир и чињеницу да вага не мери на претпостављени начин... Мало приче у вези са терминима. Тежина (N) је сила којом тело притиска подлогу. Из ове дефиниције је јасно да тежина може али да не мора по интензитету бити једнака гравитацији (mg).

На пример, као што кажеш, ставимо тело на вагу и притиснемо га на доле, његова тежина је већа од mg, измерена маса наравно да не одговара стварној маси, већа је од стварне масе. Слично претходном центрифугална сила Земљине ротације има компоненту којом вуче мало на горе па смањује тежину тела, тежина је мања од mg, и чини се да ће измерена маса бити мања од стварне масе. Али у првом случају додатна сила је деловала само на тело на ваги, у другом и на тело и на тег.

Да одговоримо редом на постављена питањa:

1. У бестежинском стању, као што сама реч каже, тело нема тежину, N = 0. Тежина је последица гравитације (Земљине теже). Ако тело ништа не вуче доле оно неће ни притискати подлогу. У таквој ситуацији приказ на ваги (0kg) не одговара стварној маси тела. Просто g = 0.

2. Центрифугална сила која постоји услед ротације планете утиче на тежину тела - највише на екватору где делује по правцу гравитационе силе (али у супротном смеру од ње). Елипсоидни облик Земље јесте последица центрифугалне силе. На екватору je због оваквог облика планете, g мање од 9,81, пошто смо даље од центра Земље. (Види Њутнов закон гравитације и како се из њега изводи шта је g.)

3. Ако користимо динамометар баждарен у одсуству центрифугалне силе Земљине ротације (на северном или јужном полу), онда заиста имамо више кила него што мислимо. Не много, на пример ако се меримо на екватору, утицај центрифугалне силе је тада као минус три грама по килограму.
Пробај ово да израчунаш?
Како мери вага? Она пореди две масе. На обе ће на исти начин деловати центрифугална сила, па њен ефекат неће утицати на резултат мерења.

То тело у Паризу (еталон килограма) нисмо мерили на ваги, (у односу на шта да га меримо?), већ се према њему дефинише колики је килограм. И такав какав је килограм се користи у трговини од древног Вавилона до данас. Није тешко носити у рукама кад изађеш из продавнице, претпостављам због тога.

А шта је маса? Маса је са једне стране набој гравитационе силе, а са друге стране мера инертности, тромости тела, којом се тело опире промени стања кретања. И што је чудно, ове две масе тела су увек једнаке.

• 1Ovo se svidja korisniku: Simke
  
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Појам "маса" се погрешно тумачи. Њутн је рекао да је сила једнака производу масе и акцелерације.
Две ствари су нам овде позмате из нашег искуства - силу, на пример, осећамо као притисак или као затезање, а убрзање је повећање брзине, односно повећање дужине пута у јединици времена кога прелази неко тело под деловањем силе.
Како повезати ове две ствари које су очигледно међусобно зависне?
Једноставно!
Деловаћемо неком одређеном константном силом на различита тела.
Како су тела различита?
Различита су по количини материје!
Како?
Ево једноставног примера - узећемо више једнаких тела па ћемо од њих правити већа тако што ћемо спајати произвољан број тих једнаких тела у једно тело па у друго и т. д.
Ако сада делујемо поменутом константном силом на та тела опазићемо да су убрзања различита од тела до тела.
Дакле постоји однос између силе и убрзања за различита тела.
Тела смо добијали тако што смо спајали произвољан број једнаких тела, односно формирали смо тела која имају различите количине материје.

Што веће тело, односно што већа количина материје, то мање убрзање - дакле однос је обрнуто пропорционалан.
Тај однос изражавамо бројем.

Пошто је сила константна онда убрзање морамо помножити тим бројем да бисмо добили ту вредност силе.

Тај број називамо маса и означавамо са m.

Маса није мера количине материје иако је с њом управо пропорционална. Маса је својство материје и манифестује се опирањем убрзању. То опирање називамо инерцијом или тромошћу материје.

Што се тиче "тежине" одређеног тела - то је нешто што не припада том телу већ гравитационом пољу - то је сила којом то гравитационо поље делује на тело зависно од интензитета тог поља и положаја тела у њему