Masa a siła ciężkości

około 12 minut
W tej lekcji1/10

Astronauta na Księżycu waży sześć razy mniej niż na Ziemi. A przecież nie zgubił po drodze ani jednej komórki ciała — materii ma dokładnie tyle samo! Jak to możliwe? Zaraz to rozplączemy.

Masa — ile w czymś jest materii

Masa to miara ilości materii w ciele. Mierzymy ją w kilogramach (kg) i oznaczamy literą mm.

Pomiar: ta sama osoba na Ziemi i na Księżycu

  1. 1

    Osoba o masie 50 kg staje na siłomierzu na Ziemi. Przyrząd mierzy, jak mocno planeta ciągnie ją w dół.

    m=50 kg,pomiar=500 Nm = 50\text{ kg},\quad \text{pomiar} = 500\text{ N}
  2. 2

    Ta sama osoba i ten sam siłomierz, tylko powierzchnia Księżyca. Materii nie ubyło ani grama, a wskazanie spada.

    m=50 kg,pomiar=80 Nm = 50\text{ kg},\quad \text{pomiar} = 80\text{ N}
  3. 3

    Porównujemy oba pomiary. Siła zmalała około sześć razy, a masa nie zmieniła się wcale.

    500 N:80 N≈6500\text{ N} : 80\text{ N} \approx 6
Wszystkie kroki za Tobą!

Wszystkie 3 kroków odsłonięte.

Siła ciężkości — czym przyciąga planeta

Siła ciężkości. Tak nazywamy siłę, którą planeta przyciąga do siebie ciało. To siła, więc mierzymy ją w niutonach (N) i oznaczamy FcF_c.

jabłkoFc = 1 N
Jabłko o masie 0,1 kg: Fc = 0,1 kg · 10 N/kg = 1 N, zwrócona pionowo w dół

Liczymy siłę ciężkości krok po kroku

  1. 1

    Plecak ma masę 3 kg. Jesteśmy na Ziemi, więc bierzemy g = 10 N/kg.

    m=3 kg,g=10 N/kgm = 3\text{ kg},\quad g = 10\text{ N/kg}
  2. 2

    Wypisujemy wzór na siłę ciężkości.

    Fc=m⋅gF_c = m \cdot g
  3. 3

    Podstawiamy dane i mnożymy.

    Fc=3 kg⋅10 N/kgF_c = 3\text{ kg} \cdot 10\text{ N/kg}
  4. 4
    plecakFc = 30 N
    Na plecak o masie 3 kg działa siła ciężkości 30 N, zwrócona w dół

    Wynik zapisujemy w niutonach — to siła, nie masa. Siła ciężkości jest zawsze zwrócona pionowo w dół, do środka Ziemi.

    Fc=30 NF_c = 30\text{ N}
Wszystkie kroki za Tobą!

Wszystkie 4 kroków odsłonięte.

Twoja kolej

Kot ma masę 5 kg. Ile wynosi działająca na niego siła ciężkości na Ziemi? Podaj wynik w niutonach.

Pułapka! Ważę 50 kg — to masa, nie ciężar

W mowie potocznej mówimy: ważę 50 kg. Fizycznie to niepoprawne — kilogramy to jednostka masy, a nie siły.

Wzór działa na każdej planecie

Jeden wzór, wiele planet. Do Fc=m⋅gF_c = m \cdot g podstawiamy gg tego ciała niebieskiego, na którym stoimy: Ziemia 10 N/kg10\text{ N/kg}, Księżyc 1,6 N/kg1{,}6\text{ N/kg}, Mars około 3,7 N/kg3{,}7\text{ N/kg}, Jowisz aż 24 N/kg24\text{ N/kg}. Masa w kilogramach zostaje ta sama — całą różnicę w niutonach robi gg.

Twoja kolej

Na skrzynkę na Ziemi działa siła ciężkości 250 N. Ile wynosi masa tej skrzynki w kilogramach?

Ściąga do zapamiętania

Czym różni się masa od siły ciężkości?

MASA (m) — ilość materii, jednostka kilogram (kg), taka sama wszędzie we Wszechświecie. SIŁA CIĘŻKOŚCI (Fc) — siła, którą planeta przyciąga ciało, jednostka niuton (N), zależy od planety. Wzór: Fc = m · g. Dla Ziemi g = 10 N/kg, dla Księżyca g = 1,6 N/kg. Przykład: masa 50 kg to na Ziemi 500 N, a na Księżycu 80 N.

Sprawdź się!

Odpowiedziano na 0 z 5 pytań

Skróty klawiszowe quizu: klawisze od 1 do 4 wybierają odpowiedź, Enter sprawdza, a po sprawdzeniu przechodzi do następnego pytania. Każdy przycisk możesz też wybrać Tabem i Spacją.

1

W jakiej jednostce podajemy siłę ciężkości?

2

Zabierasz kamień o masie 4 kg na Księżyc. Co się z nim dzieje?

3

Rower ma masę 12 kg. Ile wynosi działająca na niego siła ciężkości na Ziemi?

4

Rysunek pokazuje wagę szalkową, na której odważniki dokładnie równoważą pewną osobę. Ile wynosi działająca na tę osobę siła ciężkości na Ziemi?

5

Rysunek pokazuje siłę ciężkości, jaka działa na pewne ciało na Ziemi. Jaka jest masa tego ciała?

ciałoFc = 70 N
Siła ciężkości działająca na ciało
Następny temat
Gęstość substancji