重量定义

17 Mar 2025 | 4 分钟阅读

重量通常用来描述一个人或物体有多重。在科学上,定义略有不同。物体由于引力加速度而经历的力称为重量。地球上的重量等于质量乘以引力加速度(地球上为 9.8 米/秒²)。

任何物体有多重就称为重量。靠近地表的物体总是受到力的影响。

Weight Definition

在科学和工程学中,物体的重量与其受到的力相关,该力可能由重力引起,也可能由另一保持其位置的力引起,它仅仅是将物体拉向地球的力。因此,重量是衡量物体轻重程度的指标。

重量测量单位

在美国,重量和质量的单位是可以互换的。磅是体重最常用的单位(lb)。但有时也会使用磅力(poundal)和斯勒格(slug)。磅力是使 1 磅质量以 1 英尺/秒² 的速度移动所需的力。当对 1 磅质量施加 1 磅的力时,其加速度为 1 英尺/秒²,这就是斯勒格。一斯勒格等于 32.2 磅。

在公制系统中,重量和质量的单位是不同的。牛顿(N)是国际单位制中的重量单位,等于 1 千克米/秒²。它是使 1 千克质量以 1 米/秒² 的速度加速所需的力。达因(dyne)是 CGSS 中的重量单位。达因是指使一克质量以一厘米/秒² 的速度运动所需的力。一达因等于 10⁻⁵ 牛顿。

牛顿

在牛顿运动定律和万有引力定律提出后,重量的概念得到了显著的发展。质量和重量区分开来。重量被视为作用在物体上的引力,因此依赖于物体的环境。相比之下,质量被定义为与惯性相关的物体的基本属性。牛顿曾认为,重量相对于施加引力的另一个物体,例如地球相对于太阳的质量。

牛顿认为空间和时间是恒定的,这使他能够考虑真实位置和速度等概念。牛顿也意识到浮力等环境因素会影响通过称重确定的重量。他称之为视重量,与由重力确定的实际重量不同,因为它是由不准确的测量条件引起的虚假重量。

Weight Definition

重量与质量

重量和质量很容易混淆,尤其是在使用磅的时候!质量是指构成物体的物质总量,是一个保持不变的性质。重量衡量的是重力(或其他加速度)对物体的影响。根据加速度的不同,给定质量的重量可能会有所不同。例如,一个人在地球和火星上的质量相同,但在火星上只有大约三分之一的重量。

质量和重量的测量

通过将未知量的物质与已知量的物质(标准)进行比较来确定质量,这通常使用天平来完成。

测量重量有两种方法。可以使用天平(以质量单位)测量重量。但是,如果没有重力,天平将无法工作。您应该注意到,月球上的“校准天平”将提供与地球上相同的读数。弹簧秤或气动秤是称量物体的另一种工具。为了使弹簧秤能够为同一物体在两个不同位置提供略有不同的重量,这种机制会根据作用在物体上的局部重力进行调整。秤是根据物体在标准重力下的重量进行校准的。从一个地方转移到另一个地方的商业弹簧秤需要重新校准。

全球重量差异

地球上不同部分的重量会受到两个变量的影响。随着海拔升高,重量会减小,因为身体与地球质量之间的距离会增加。一个在海平面重 150 磅的人,在海平面以上 10,000 英尺处的重量将等于 149.92 磅。

纬度也会影响重量。在两极,物体的重量比在赤道附近略重。这部分是由于地球在赤道附近隆起,使得地表物体离质心更远。另一个原因是,两极的离心力与赤道不同,因为它垂直于地球的自转轴作用。


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