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重力与质量的联系与区别(重量和重力的联系和区别)

重力与质量的联系与区别(重量和重力的联系和区别)二.重力和重量:地球附近的物体由于地球的吸引受到的力叫重力;重力是矢量,方向竖直向下,重力是地球对物体的万有引力指向地心的分力(另一分力平行于纬度平面指向地轴,用于物体随地球自转的向心力),是个非接触力,重力的作用点在物体的重心上,物体是受力者。重力的国际单位为牛顿。至于重量这个物理量,统一的认识是:万有引力是使物体获得重量的基本的力,但重量这一概念多重含义,教科书上也说法不一,过去物理界有一个提法:地球表面附近,物体所受的重力大小称为“重量”。为了平衡地球自转产生的惯性离心效应,重力需分出一部分做向心力,重力和离心效应的合力大小称为物体的重量,但这个离心效应很小,习惯上还是认为物体所受重力就是它的重量。重量的单位也是牛顿,也叫千克重(1千克物体所受的重力),但重量只表示重力大小,不表示方向。美国的《PSSC》物理一书中规定:一个物体所受地球引力的大小叫做物体的重量。直接把万有引力定义为重

在日常生活和贸易中我们经常用到质量、重量和重力的概念,但很多人并没有分清它们的区别,人们习惯用重量表示质量,有时又用重量表示重力。下面我们来分析一下这些概念的真正涵意和历史沿革由来。

一.质量,质量概念来源于两个方面,分别是惯性和引力。

惯性质量:人们发现用同样的力作用在不同的物体上,获得的加速度不一样,用同样的力去推空车和载重车,空车获得的加速度大,这说明加速度的大小不仅与力有关,还跟物体的某种特性有关,这种特性就是惯性。于是在物理学上引入惯性质量这一物理量来表示惯性的大小(当然这里的“物体”指的是质点),质量越大的物体越难改变它原来的状态(运动或静止),所以人们这样来定义质量的概念:物体所含物质的多少叫质量。质量是惯性的量度。但质量是如何测量的呢?这就要用到下面的原理。

引力质量:我们知道物体是引力场的源泉,物体产生引力场,物体也受引力场的作用。不同物体产生引力场的本领并不一样,同一个人在地球和月球上受吸引的感觉不一样,月球对人的引力要小很多,地球产生引力场的本领比月球强,这是物体的一种特有属性,物体的这一属性在万有引力定律中表现出来,万有引力公式为F=Gm1m2/r²,公式中的m1和m2分别就代表两物体的这种本领,我们称为“引力质量”,G为引力常数,F1和F2分别为两物体和别的物体(比如地球)的引力,r为两物体和别的物体的距离(比如是地球的半径)最后得出:m1:m2=F1:F2,这说明引力质量越大,引力越大,所以我们称量引力质量可以利用引力,具体做法就是可以借助待测物体的引力质量同标准体的引力质量加以比较的途径来测量引力质量,这就是用天平测量物体质量的方法。所以我们平时测量的都是引力质量。


​日常经验表明物体越重(引力质量越大),要改变它的运动状态越难,也就是说它的惯性质量越大。反之亦然,如果我们选取合适的单位,那么物体的惯性质量是否等于引力质量呢?爱因斯坦认为物体的惯性和引力性质产生于同一来源,爱因斯坦基于此等效原理推出广义相对论,做出惯性质量等于引力质量的科学论断,这一结论成功经受了现代科学实验精确验证,被证明是正确的,目前普遍认为物体的两种不同属性――惯性和引力性质,是它同一本质的不同方面表现。所以我们可以用物体的引力质量作为它的惯性量度,反之亦然。天平称的是引力质量,但我们马上就知道它的惯性大小。质量的国际基本单位是千克,国际计量局存有标准的千克原器。这以上是质量概念的涵义和历史沿革。

二.重力和重量:地球附近的物体由于地球的吸引受到的力叫重力;重力是矢量,方向竖直向下,重力是地球对物体的万有引力指向地心的分力(另一分力平行于纬度平面指向地轴,用于物体随地球自转的向心力),是个非接触力,重力的作用点在物体的重心上,物体是受力者。重力的国际单位为牛顿。至于重量这个物理量,统一的认识是:万有引力是使物体获得重量的基本的力,但重量这一概念多重含义,教科书上也说法不一,过去物理界有一个提法:地球表面附近,物体所受的重力大小称为“重量”。为了平衡地球自转产生的惯性离心效应,重力需分出一部分做向心力,重力和离心效应的合力大小称为物体的重量,但这个离心效应很小,习惯上还是认为物体所受重力就是它的重量。重量的单位也是牛顿,也叫千克重(1千克物体所受的重力),但重量只表示重力大小,不表示方向。美国的《PSSC》物理一书中规定:一个物体所受地球引力的大小叫做物体的重量。直接把万有引力定义为重量,在中国虽然没有直接把万有引力定义为重量,但把重量当作万有引力来应用非常普遍,在以前一些高中教科书上指出:地球上一切物体都受地球吸引,而物体由于地球吸引而受到的力为重力,后面又加上一句“重力也常常叫做重量”。实际上重量的最初概念来自于人们日常感受,手提物体会感觉到沉重,人们习惯把这种向下的沉重作用叫作重量,前苏联物理学家C.哈依金的《力》一书中这样定义重量:物体作用于相对地球静止的悬点或台上的力叫做物体的重量。人们容易接受这个定义,这样重量成了一个接触力,重量是作用在支持物上,物体是施力者。而对于重力,物体是受力者,是非接触力,所以两者是两种性质的力。另外两种力的区别还表现在:重力是恒力,而重量是变力。重力与物体的运动状态无关,无论它是静止还是运动,也无论它是匀速直线还是变速曲线,在地球附近都可近似地认为重力不变。但重量是个弹性力,它的大小会随着运动状态的改变而变化。当物体向上或向下加速运动时,会出现“超重”和“失重”现象,这超重和失重指的就是重量增大和减小,当一个物体从高处做自由落体运动时它就完全失重了,这时它的重量为零,而此时重力仍在。失重失重,失的是重量。

重力与质量的联系与区别(重量和重力的联系和区别)(1)

​宇航员在太空中虽然没作自由落体运动,但由于宇宙飞船围绕地球作圆周运动产生的离心效应对销了飞船的所有重量,这时宇航员重量为0,但他仍受地球的重力。重力是个场力、是个恒力,由此可见重量和重力不是一回事,不能认为“重量就是重力”。这是重力和重量的联系和区别。下面我们再来看看质量和重量的关系。

重量的单位为牛顿,也叫千克重,一个物体用测力计测出的是重量,用天平测出的是质量,在惯性状态下它们的数值在地球上是一样的,只是单位不同,人们常常把重量和质量是不加以区别的。人们在买东西总说买几斤指的是质量,但人们习惯上总认为是重量。由于目前重质量、万有引力、重力这些概念很清楚明确,足以解决所有问题,再加上前面所说的重量概念的混乱多义,保留“重量”这个物理量已无实际意义。所以国际计量大会建议在科学用语中取消重量概念,鉴于日常生活中重量实质为质量的事实,为照顾人们的习惯,决定把日常生活中的重量看作是质量的同义词或习惯语。我国国务院在1984年2月27日发布了《关于在我国统一实行法定计量单位的命令》,明确规定基本物理量里只有质量,没有重量,并特别慎重注明:人们日常生活贸易中,质量习惯称为重量。该命令于1986年1日1日实施。国家计量局180号文件也要求按国务院命令要求所有中小学教材从1986年1月1日起使用法定计量单位。也就是说重量这个概念从1986年1月1日起停止使用。

以上就是我对质量、重量和重力的浅析,希望能帮到大家。

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