Вес и тяготение

Из повседневной практики мы знаем, что все предметы имеют больший или меньший вес. Любое тело мы можем взвесить на весах; взвешивая, мы сравниваем вес тела с весом определённых мер — гирь. Вес не есть свойство тела, взятое само по себе. Тело весит потому, что его притягивает к себе Земля. Силу, с которой какое-нибудь тело притягивается Землёй, мы называем весом этого тела .

У разных тел вес различен потому, что Земля с различной силой притягивает их к себе. Это связано с тем, что тела имеют различную массу. Масса тела неразрывно связана с ним. Куда бы мы ни поместили одно и то же тело — на полюс или на экватор, на Землю или на Луну,— его масса останется неизменной, если количество вещества в теле не будет меняться.

Тяжёлые, грузные тела обычно называют массивными. Более массивные тела, тела с большей массой весят больше, менее массивные — меньше. О массе тела мы судим по весу: чем больше вес, тем больше масса. Однако это правило справедливо лишь при условии, что взвешиваемые тела находятся в одном и том же месте земного шара. В отличие от массы вес одного и того же тела меняется в зависимости от места взвешивания. Точные опыты показали, что у экватора тела весят немного меньше, чем у полюсов (рис. 1). Дело в том, что Земля несколько сплюснута в направлении от полюса к полюсу и растянута по экватору. Поэтому тело на полюсе немного ближе к центру Земли, чем тело на экваторе. А сила притяжения к Земле зависит от расстояния до её центра.

Есть и ещё одна причина того, почему на экваторе тела весят меньше. Известно, что Земля вращается. Вследствие этого на все земные тела действуют центробежные силы, которые как бы приподнимают тела над поверхностью Земли и тем уменьшают их вес. Эти силы на экваторе больше, чем на полюсах.

Итак, в одинаковых условиях взвешивания масса всякого тела тем больше, чем больше его вес. Эту связь между массой и весом можно выразить так: притяжение тела Землёй прямо пропорционально массе этого тела.

Знаменитый английский учёный — великий математик, физик и астроном Исаак Ньютон (1643—1727 гг.) впервые ясно и отчётливо сформулировал закон тяготения. Ньютон пришёл к выводу, что все тела взаимно притягиваются. Не только Земля притягивает к себе любой предмет, но и каждый предмет притягивает к себе Землю.

image
Рис. 1. Вес гири с массой в один килограмм в разных местах Земли.

Эта сила взаимного притяжения между двумя какими-нибудь телами зависит, как показал Ньютон, от масс этих тел и от расстояния между ними. Закон притяжения или тяготения можно сформулировать следующим образом: сила взаимного притяжения двух тел

Страница 1 of 212