¿Cómo puede haber de peso sin movimiento?

Question

El peso es una fuerza. La fuerza es la masa × aceleración.

Cuando estoy de pie inmóvil en la escala, ¿cómo puedo tener un peso mayor que $0~\mathrm{N}$ cuando mi masa es $90~\mathrm{kg}$ y la aceleración es $0$? $90~\mathrm{kg}$ × $0~\mathrm{m/s^2}$ = $0~\mathrm{N}$

EDITAR: Gracias, @Inquisitivo por mostrarme que la componente de la aceleración de la fuerza no necesita ser explícito y que me permite entender este concepto de peso de manera lógica y matemáticamente.

Me pesa 200lbs. 9.8 m/s^2 es 32.152 ft/s^2. 200lbs ÷ 32.152 = 6.22 babosas (unos 90kg). 90kg × 9.8 m/s^2 = 882N (acerca de 200lbs)

Mi explícito aceleración de 0 es irrelevante para esta ecuación. La magnitud de la aceleración de la gravedad es la correcta aceleración a utilizar en esta figura. La palabra "aceleración" causado a la idea errónea de que algo iba a ser visualmente observable, es decir, el movimiento.

Answer 1

No $ \vec{F} = m \vec{a} $, pero $\sum \vec{F} = m \vec{a}$. Cuando usted está de pie inmóvil, hay dos fuerzas que actúan sobre ti, la gravitación, y la normal.

La fuerza normal es actuado por el piso, y la suma de ambos es cero, pero su peso es el mismo.

Answer 2

La gravedad quiere acelerar en $9.8~\mathrm{m/s^2}$ a la baja cuando se está de pie sobre una escala. La escala, que está en el piso, que está en la Tierra, quiere resistir su aceleración descendente. Así, la escala debe resistir la aceleración con $F = m*9.8~\mathrm{m/s^2}$. Se muestra como su peso en la lectura.

Aunque no se mueven, que están siendo sometidos a una aceleración de la gravedad.

Answer 3

Falta uno o ambos de los siguientes en su entendimiento de peso:

• Son muchas las fuerzas que pueden actuar sobre un objeto a la vez. La aceleración real de un objeto depende en última instancia de la suma de todas las fuerzas.
• "Peso" se refiere a sólo una de esas fuerzas, no el total neto.

El primer punto significa que sólo porque un objeto no está acelerando no significa que no hay fuerzas que actúen sobre él. Es sólo que esas fuerzas a pasar con todo suma cero en este caso. Que es, sólo porque $a+b=0$ no significa que $a$ $b$ sí se $0$. El peso es sólo uno de esos, no la suma.

He aquí las dos más relevantes fuerzas para su pregunta (fuente):

Existen dos fuerzas que hay:

• La gravedad que tira hacia abajo ($mg$, flecha roja)
• El suelo empujando hacia atrás ($N$, flecha azul)

Para un objeto que no está acelerando, $N + mg = 0$ o $N = mg$ (para simplificar digamos que esas son las dos únicas fuerzas que actúan sobre el objeto, que es todo lo que realmente importa en esta ilustración). "Peso" es uno de esos.

Esa es la parte clave.

Como un aparte: Ahora, como para que uno de los que consideramos "de peso" para ser realmente depende del contexto y definición. Hay un par de definiciones de peso, las dos principales son:

• Gravitacional Definición: Aquí definimos el peso como la fuerza que la gravedad ejerce - en otras palabras, el peso es la flecha roja. El peso de un objeto es $mg$. En esta definición, un objeto tiene un peso que sólo depende de la gravedad y de su masa. De manera que un objeto en caída libre tiene el mismo peso como si fuera "en reposo", y no nos preocupamos de cosas como la flotabilidad (para un objeto del "peso" no cambia si, por ejemplo, está flotando en el agua).
• Definición operacional: Aquí se suele definir de peso como lo que una escala de lectura si el objeto estuviera sentado en él - en otras palabras, es la flecha azul. En esta definición se puede decir que un objeto en caída libre es "ingravidez" (como los chicos en el vómito cometa, o en la órbita). Si elige incluir cosas como la flotabilidad, etc. (la lista es larga), puede decir cosas como "un objeto flotando en el agua pesa menos", o lo que sea apropiado para el contexto.

La principal diferencia entre los dos es si el uso de "peso" para referirse a la fuerza de la gravedad que tira hacia abajo en usted frente a la fuerza de la tierra empujando hacia atrás, ya que hay otras fuerzas además de la gravedad que la tierra puede ser contrarrestar a mantener la suma a 0.

Creo en común de conversación de la mayoría de la gente gravitacional definición (como si se tratara de paracaidismo y la persona a tu lado le preguntó cuánto pesa usted probablemente iba a dar su escala de peso... a menos que usted se ser pedante y respondió "por la Gravedad, o operativamente?"). Pero de todos modos eso es irrelevante.

La idea clave, en cualquier caso, es que sólo porque usted no está acelerando no significa que no hay fuerzas actuando en ti. La red de la fuerza que actúa sobre usted es 0 si su aceleración es de 0, pero los componentes no necesitan ser 0, y "peso" se refiere sólo a uno de ellos.

Answer 4

Una fuerza gravitacional igual a $F{g}=\frac{GM_{earth}M_{you}}{R^2}$ siempre está actuando en ti. Esta fuerza es la principal cosa y actúa sobre usted, independientemente de su estado de movimiento. La aceleración es una consecuencia de una fuerza neta que actúa sobre usted. Si no hay suelo bajo sus pies, entonces la siempre presente que la fuerza gravitacional en que se $\textit{cause}$ a acelerar. Si usted no está acelerando significa que el suelo o la balanza de debajo de sus pies es contrarrestar la fuerza de gravedad que actúa sobre usted. En otras palabras, la fuerza gravitacional es la (siempre presente) de la causa y la aceleración es sólo un efecto que se manifiesta bajo ciertas condiciones.

Si la gente usa la expresión $mg$, para calcular la fuerza es sólo porque definen $g\equiv \frac{GM_{earth}}{R^2}$. También es igual a la aceleración de la que tendría si estuviera en caída libre.

Answer 5

El peso es la fuerza de gravedad que actúa sobre la masa. Cuando usted está de pie inmóvil en una escala vertical de la fuerza que lo empuja, conocida como la fuerza normal, que es exactamente igual a su peso. La fuerza normal es proporcionada por la primavera que está en la escala a la que está de pie. Debido a su peso en la báscula, este muelle está comprimido en algún grado. El fabricante de la escala sabe lo mucho que el resorte se comprime cuando se admite un peso determinado, y esto se utiliza para indicar su peso, ya que estás de pie en la escala.

Para responder directamente a la pregunta de cómo puede ser de peso sin movimiento, su peso es exactamente igual (y en dirección opuesta) a la fuerza normal de la escala. Debido a esto, hay dos fuerzas que intervienen, y una de cuerpo libre el diagrama indica que no hay ninguna red de la fuerza. Si hay una fuerza neta sobre usted, usted podría acelerar en la dirección de esa fuerza, según la 2ª Ley de Newton.