Что тяжелее килограмм ваты или килограмм яблок
Ответ на пост «На просторах drive2.ru»
Раз пошла такая пляска, с физикой.
Почему многие думают, что килограмм ваты и килограмм железа весят одинаково?
Это же курс школьной физики 7 или 8 класс.
У железа гораздо большая плотность, соответственно килограмм стали будет тяжелее килограмма ваты.
Давайте вспомним вместе:
Плотность железа = 7,874 г/см^3
Получаем при одинаковой массе в 1 кг: (Вату возьмес среднюю плотность 0.1г/см^3)
Вес — сила, с которой тело действует на опору (или подвес, или другой вид крепления), препятствующую падению, возникающая в поле сил тяжести.
Соответственно «Вес» это сила, и с сейчас посчитаем о вес килограмма железа и ваты (рисовать ничего не буду ибо лень):
Не забудем и про плотность воздуха при 20 °C, 101.325 кПа и сухом воздухе плотность атмосферы составляет 1.2041 кг/м³. Значит на железо и вату лежащие на чашах весов будет действовать сила Архимеда в воздухе равная произведению массы воздуха вытесненное веществом на ускорение свободного падения.
Мы получаем что кило ваты тяжелее кило железа примерно на:
В нормальных условиях кило железа всегда тяжелее на 0.1176 Ньютон
Автор. Хочу напомнить, что для того чтобы взять 1 кг чего-нибудь необходимо каким-то образом определить, что это именно 1 кг, а не 1,2 например. Вопрос – каким образом? Ответ – взвешиванием! И, строго говоря, под словом килограмм в быту, да и в этой задачке тоже, скрывается килограмм-сила. Потому вопрос, в переводе на физически корректный, должен звучать так – что весит больше, железо весом в килограмм-силу или вата весом в килограмм-силу? Ответ очевиден – весят они одинаково.
Почти всё верно при специальной формулировке. В такой формулировке эта задача была на физической олимпиаде в несуществующей ныне стране: «Что больше весит: железо, массой 1кг или вата той же массы».
В рассуждениях ошибка. Взвешивание ведь тоже проводилось при нормальных условиях.
Следовательно, 1кг получен уже с учётом силы Архимеда 🙂
Еще можно включить сюда приливные силы, часть объема ваты расположена дальше от гравитационного центра чем железо, поэтому разница в пользу железа будет даже чуть-чуть больше 🙂
Попутал объём с весом))))
Да че вы все налетели то на чувака со своими формулами)) где нибудь в инсте и прокатили бы его расчёты
Про физику предметов которой не учат в школах.
Что весит больше?
Самый тяжёлый груз в мире | Veritasium на русском
Как точно измерить большие силы? Откалибруйте Ваш силовой датчик с помощью самого большого груза в мире! Благодаря этой машине самолёты не разваливаются на части, двигатели дают необходимую мощность, а космические ракеты достигают своей цели
. одно из зеркал, которое с одной стороны увеличивающее, сфокусировало луч солнца на чёрной сумке «покупательницы» и прожгло в ней дыру.
В комментариях было много сомневавшихся в правдивости сей истории. Не исключение и я.
Сегодня было немного солнечно и я решил доказать невозможность вышеописанного происшествия.
Обычное косметическое зеркало (3х), к слову сказать есть кратностью и 5х и 10х
Поймал точку фокуса на расстоянии около 75 см
Диаметр точки фокуса немного великоват, да и ветки мешали, но.
Белый лист бумаги в течении минут этак трёх не воспламенился и даже не начал тлеть, но.
тыльную сторону ладони я отдёрнул после 10-12 секунд. Было больно!
Вывод:
Чёрный цвет более подвержен нагреву. если сумка лежала на столе, а не на клиентке.
на открытом солнцепёке. минут 5-10 минимум.
Думаю история имела место быть.
Базовая физика. Чем отличаются вес и масса. Невесомость.
Регулярно сталкиваюсь с тем, что люди не понимают разницу между весом и массой. Это в общем-то понятно, поскольку мы находимся всю жизнь в непрекращающем своё действие гравитационном поле Земли, и эти величины для нас постоянно связаны. И эта связь ещё и лингвистически закрепляется тем, что мы узнаём массу с помощью весов, «взвешиваем» себя или, скажем, продукты в магазине.
Но давайте всё-таки попробуем развязать эти понятия. В тонкости (типа отличающегося g в разных местах Земли и прочего) мы вдаваться не будем. Отмечу, что всё это входит в школьный курс физики, поэтому если всё нижесказанное для вас очевидно, не ругайтесь на тех, кто не успел эти вещи понять, а заодно на тех, кто решил это в сотый раз объяснить. ) Я надеюсь, что найдутся люди, которым эта заметка пополнит их аппарат понимания окружающего мира.
Сила тяжести, измеряется в системе СИ в Ньютонах (Н). Это сила, с которой Земля притягивает тело, и равная произведению m*g. Коэффициент g равен 10 м/с2, называется ускорением свободного падения. С этим ускорением начинает двигаться тело относительно земной поверхности, лишённое опоры (в частности, если тело стартовало из неподвижного состояния, его скорость каждую секунду будет увеличиваться на 10 м/с).
А теперь рассмотрим тело массой m, неподвижно лежащее на столе. Для определённости пусть масса равна 1 кг. На это тело вертикально вниз действует сила тяжести mg (собственно сама вертикаль определяется как раз направлением силы тяжести), равная 10 Н. В технической системе единиц эту силу называют килограмм-силой (кгс).
Стол не позволяет разгоняться нашему телу, действуя на него с силой N, направленной вертикально вверх (эту силу правильнее рисовать от стола, но чтобы линии не накладывались, нарисую тоже из центра тела):
А то, что силы уравновешены, мы видим из второго закона Ньютона F = m*a, согласно которому если ускорение тела a равно нулю (то есть оно либо покоится, как в нашем случае, либо движется равномерно и прямолинейно), то равнодействующая сила F тоже равна нулю.
Нет, на самом деле они отличаются существенно. Сила тяжести действует постоянно. Вес меняется в зависимости от ускорения тела. Давайте приведём примеры.
1. Вы стартуете вверх на скоростном лифте (скоростном, чтобы фаза ускорения была эффектнее/заметнее). Ваша масса, скажем, 70 кг (вы можете пересчитать все числа ниже для вашей массы). Ваш вес в неподвижном лифте (перед стартом) равен 700 Н (или 70 кгс). В момент разгона вверх результирующая сила F направлена вверх (именно она вас и разгоняет), сила реакции N превышает силу тяжести mg, и поскольку ваш вес (сила, с которой вы действуете на пол лифта) по модулю совпадает с N, вы испытываете так называемую перегрузку. Если бы лифт разгонялся с ускорением g, то вы бы испытали вес 140 кгс, то есть перегрузку 2g, в 2 раза превышающую вес в состоянии покоя. На самом деле в штатном режиме таких перегрузок в лифтах не бывает, ускорение обычно не превышает 1 м/с2, что приводит к перегрузке всего 1.1g. Вес в нашем случае составит 77 кгс. Когда лифт разогнался до нужной скорости, ускорение равно нулю, вес возвращается к начальным 70 кгс. При замедлении вес, напротив, уменьшается, и если ускорение при этом по модулю равно 1 м/с2, то перегрузка составит 0.9g. При движении в обратную сторону (вниз) ситуация переворачивается: при разгоне вес уменьшается, на равномерном участке вес восстанавливается, при замедлении вес увеличивается.
Напомню, что сила тяжести во всех этих примерах никуда не девалась, не менялась, и составляла ваши «кровные» 70 кгс = 700 Н.
Каким будет ваше взаимодействие с объектами? Ваша масса 70 кг, вы берёте в руку объект массой 1 кг, отбрасываете его от себя. В соответствии с законом сохранения импульса основную скорость получит 1-кг-объект, как менее массивный, и бросок будет примерно столь же «легким», как и на Земле. Но если вы попытаетесь оттолкнуться от объекта массой 1000 кг, то вы фактически оттолкнете себя от него, поскольку основную скорость в этом случае получите вы сами, и для разгона своих 70 кг придётся развить бОльшую силу. Чтобы примерно это представить, каково это, можете подойти сейчас к стене и оттолкнуться от неё руками.
Теперь вы вышли из станции в открытый космос и хотите поманипулировать каким-то массивным объектом. Пусть его масса будет, как упомянуто в посте http://pikabu.ru/story/kosmonavtyi_vruchnuyu_lovyat_5tonnyiy. (собственно, тот пост меня и сподвиг расписать всё это подробнее), пять тонн.
Честно сказать, я бы прямо очень поостерегся управляться с пятитонным объектом. Да, невесомость и все дела. Но достаточно лишь небольшой его скорости относительно МКС, чтобы прижать вам палец или чего-то посерьёзнее. Эти пять тонн сложно переместить: разогнать, остановить.
А уж представлять, как предложил один человек, себя между двумя объектами массой по 100 тонн и вовсе не хочется. Малейшее их встречное движение, и они вас с лёгкостью придавят. В полнейшей, что характерно, невесомости. )
Радует, что в фильмах про космос («Гравитация», «Интерстеллар», сериал «The Expanse») всё более реалистично (пусть и не без огрехов типа Джорджа Клуни, безнадёжно оттаскиваемого от Сандры Буллок неведомой силой) отображают базовые вещи, описанные в этом посте.
Резюмирую. Масса «неотчуждаема» от объекта. Если объект сложно разогнать на Земле (особенно если вы постарались минимизировать трение), то его так же сложно разогнать и в космосе. А что касается весов, то когда вы на них становитесь, они просто измеряют силу, с которой их сдавливают, и для удобства отображают эту силу не в Ньютонах, а в кгс. Не дописывая при этом букву «с», чтобы вас не смущать. )
Что тяжелее килограмм ваты или килограмм яблок
Что тяжелее килограмм ваты или килограмм железа? вата килограмм железо
Вата.
Упаковка нестерильной ваты, содержащая 35 рулонов по 250 грамм, имеет размеры 570 х 380 х 300 мм.
Объем этой упаковки — 65 л.
Масса ваты, содержащейся в упаковке — 8750 грамм.
1 см3 ваты будет иметь массу 0.134 г, это удельное значение.
1 см3 железа — 7.8 г.
Удельный вес железа больше ваты в 58 раз.
Причем, речь идет о плотно упакованной вате. Вата, готовая к применению, пушистая такая, обычно занимает гораздо больший объем. Таким образом, железу еще дали и некоторую фору.
Мы сравниваем равные массы. Следовательно, вата займет объем, превышающий в 58 раз объем железа.
Человек будет поднимать, держать, и перемещать одинаковые массы железа и ваты.
Чем компактнее масса, тем удобнее ее перемещать человеку.
Справиться с 20-килограммовой гантелей легче, чем с 20-килограммовой сумкой (без колесиков .
Увеличение объема переносимого груза приведет к увеличению центробежного момента инерции объекта, к менее удобным способам захвата и удержания, к уменьшению количества способов переноски, к отдалению центра тяжести переносимого объекта от центра тяжести человека, за пределы проекции тела человека на горизонтальную плоскость — груз будет тянуть в сторону, проще говоря.
Неуклюжий, неповоротливый, неудобный груз. В отличие от компактного куска железа.
Человек это не весы.
Эффект усиливается с увеличением массы сравниваемых веществ. Понятно, что на одном килограмме разница будет несущественной. Но она будет присутствовать точно: это, как минимум, центробежный момент инерции более объемной ваты. Так как задачка детская, применительно ко взрослым можем представить себе не один, а десять килограмм. Десять килограмм ваты займут объем 74 литра. Сжатой, плотно упакованной ваты.
Сколько места может занять нормальная вата? Не плотный брикетик, а пушистая, нормальная вата, которую представляет себе обычный человек? Вату можно уплотнить и больше, но будет ли это «ватой»? Обычная теплоизоляционная вата «Роквул лайт батс», например, имеет плотность 37 кг/м3. Следовательно, 10 кг такой ваты займут объем 10 х (1000 литров / 37) = 270 литров.
Представим себе перемещение человеком тюка объемом 270 литров и массой 10 кг, в сравнении с перемещением маленькой 10-кг гантели.
Итого, килограмм ваты может оказаться тяжелее килограмма железа.
Что тяжелее килограмм ваты или килограмм яблок
Что тяжелее, килограмм свинца или килограмм ваты? вата килограмм свинец
Весом тела в физике называют силу, с которой тело давит на свою опору или растягивает подвес. Например, на рисунке [1] медведь действует на опору – прогнувшуюся доску. Согласно определению, сила давления медведя на доску является его весом.
Многочисленные опыты показывают, что вес тела равен действующей на него силе тяжести, когда тело и его опора (подвес) покоятся или движутся вместе равномерно и прямолинейно, и не действует архимедова сила. Эта фраза, как говорят в физике, описывает границы применимости формулы W = Fтяж.
При погружении тела в жидкость или газ возникает действие архимедовой силы:
delta Wтела = Fарх
Fарх = Wж/г, где
Fарх – архимедова сила, Н
Wж/г – вес вытесненной жидкости (газа), Н
При одинаковой массе свинца и ваты, и большЕй плотности свинца получаем что вес вытесненной воды или газа в случае ваты будет больше.
Соответственно вес свинца будет больше.
«Ночью я стремлюсь к тебе душой+, своим духом ищу тебя+, потому что, когда на земле совершаются твои суды+, тогда жители земли учатся+ праведности+. 10 Даже если проявить благосклонность к нечестивому, он не научится праведности+. Он будет поступать несправедливо в земле честных+ и не увидит величия Иеговы+.
хороший вопрос. с точки зрения относительности они одинаковы, но можно попробовать кому-нибудь доказать что кило свинца может быть и потяжелее кг ваты
Когда с высоты 1 метр на голову падает и то и другое, то вопрос решается сам собой, ответить сможет только тот кому достался легкий килограмм ваты)))))
В плане веса килограмм свинца равен килограмму ваты если не учитывать снижение атмосферного давления из-за большего объема ваты.
Сначала тебя стукнут килиграммом свинца, а потом килограммом ваты. Вот и ответь, что по ощущениям тяжелей и больней.
капец. щас с ума сойду считать. ээээ. блин. сложно то как. ну. ну. думаю што одинаково)))))
Орегинальней вопроса не мог придумать, какая нах разница если все по киллограмму, одинаков
да ладно вам! такие дурацкие вопросы задавать. я на них еще в школе правильно отвечала.
Вот так и бывает,когда неожиданно просят задать вопрос и задаешь детский вопрос))))=
по весу одинаково, но если скинуть с крыши то увидишь что быстрее приземлится
КОМУ СВИНЕЦ ТЯЖЕЛО, ЕСЛИ ОН В ПУЛЕ. А КОМУ ВАТА ЕСЛИ ОНА В ОПЕРБЛОКЕ ЕСЛИ ОН
Подсказываю-ставьте =, Да и вообще завязывайте с математикой-это не ваше
адресуйте Ваш вопрос пятикласснику. ему будет интересно. может быть.
Что тяжелее — 1 кг ваты или 1 кг железа?
Если вам кажется, что вопрос прост настолько, что не заслуживает вашего внимания — вы, скорее всего, ошибаетесь. Парадоксально, но какой бы ответ вы ни дали, с определенными оговорками можно утверждать, что ваш ответ правильный. Как так?! Тут речь, скорее, о том, насколько глубоко вы понимаете суть вопроса.
Когда этот вопрос задают маленьким детям, которым еще недоступно понятие массы, они просто игнорируют тот факт, что масса объектов одинакова, и более тяжелым назначают более плотный объект. Потому что очевидно: «железо тяжелое», а «вата лёгкая».
Когда этот же вопрос задают ученикам старшей школы и людям постарше, спрашивающий пытается уличить испытуемого в том, что тот всё еще не вышел из детского возраста. Иногда это и правда так. Но часто и сами спрашивающие не отдают себе отчета в том, что, узнав в начальной школе понятие массы, они все еще не разделяют понятия массы и веса.
Проведем мысленный эксперимент. Заменим в условии задачи вату на дерево (*) и представим взвешивание обоих объектов в какой-нибудь плотной среде. Например, в масле или в воде. Очевидно, что вес одинаковых по массе объектов будет различен, в силу того, что на объекты в разной степени будет действовать выталкивающая сила — Fa. В соответствии с законом Архимеда выталкивающая сила Fa = pgV, где p — плотность среды, кг/м3; g — ускорение свободного падения, м/с2; V — объём части тела, погружённого в среду, м3. Г. Маззучелли, «Архимед с криком „Эврика“ бежит к царю», 1737 г.
Фото: ru.wikipedia.org
(* Замена нужна, в первую очередь для наглядности, т.к. большинству людей легче представить поведение в воде дерева, чем ваты. Но это не единственная причина. Есть еще, как минимум одна, о которой речь пойдёт позже.)
Очевидно, что разной плотности объекты, обладающие одинаковой массой, будут иметь разный объем и, как следствие, разную выталкивающую силу Fa, что, в свою очередь, приведет к разному весу объектов, т.к. выталкивающая сила противоположна по направлению силе тяжести.
Закон Архимеда применим не только к жидкостям, но и к газам.
В задаче ничего не сказано о среде, в которой производится взвешивание. Но мы понимаем, что в большинстве случаев спрашивающий имеет в виду взвешивание в условиях земной атмосферы на поверхности Земли. Кто-то может сказать, что воздух недостаточно плотная среда и его влиянием можно пренебречь. Но, во-первых, в условии задачи ничего не говорится о точности взвешивания. Во-вторых, воздух является достаточно плотной средой для того, например, чтобы удерживать самолет Ан-225 «Мрия» с грузоподъёмностью более 250 тонн. Поэтому не будем его влияние преуменьшать. Но обратимся учебнику «Занимательная физика». Книга 1. Глава 5. Свойства жидкостей и газов, где Яков Перельман в главе «ТОННА ДЕРЕВА И ТОННА ЖЕЛЕЗА» всё уже за нас посчитал. (ссылка на книгу: https://allforchildren.ru/sci/perelman1−58.php) Яков Исидорович Перельман
Фото: ru.wikipedia.org
«…тонна дерева занимает гораздо больший объем, нежели тонна железа (раз в 15), …
Так как тонна железа занимает объем в 1/8 куб. м, а тонна дерева — около 2 куб. м, то разность в весе вытесняемого ими воздуха должна составлять около 2,5 кг».
Таким образом, разница между 1 кг дерева и 1 кг железа составит примерно 25 граммов. Очевидно, что если вместо дерева будет вата, то эта разница возрастет. Много это или мало — решать вам.
Но значит ли это, что железо будет весить больше дерева? Голосом Майкла Стивенса из «Vsauce»: «Не-е-ет!»
Точнее, не всегда. Перельман оперирует понятием «истинный вес»:
«Каждое тело в воздухе „теряет“ из своего веса столько, сколько весит вытесненный телом объем воздуха. Дерево и железо тоже, конечно, теряют в воздухе часть своего веса. Чтобы получить истинные их веса, нужно потерю прибавить. Следовательно, истинный вес дерева в нашем случае равен 1 тонне + вес воздуха в объеме дерева; истинный вес железа равен 1 тонне + вес воздуха в объеме железа».
Речь о том, что различают истинный вес — вес тела, измеренный в вакууме, и кажущийся вес (англ. apparent weight).
Таким образом, если мы говорим именно об «истинном весе», мы должны были бы сказать:
«истинный вес того дерева, которое в воздухе весит тонну, больше истинного веса того железа, которое весит в воздухе также одну тонну» (Я. Перельман).
Тут важно понимать, что пример, который приводит Перельман — это отчасти шутка, цель которой перевернуть ситуацию таким образом, чтобы уже не вы, но задающий вопрос оказался в неудобном положении.
«Общеизвестен шуточный вопрос: что тяжелее — тонна дерева или тонна железа? Не подумавши, обыкновенно отвечают, что тонна железа тяжелее, вызывая дружный смех окружающих. Шутники, вероятно, еще громче рассмеются, если им ответят, что тонна дерева тяжелее, чем тонна железа».
В строгом смысле по законам физики этот ответ можно считать верным. Но действительно ли, задавая вопрос, что тяжелее — «N-ная масса дерева или N-ная масса железа?», мы имеем в виду их «истинный вес»? Нет. Как правило, нас как раз интересует «кажущийся вес» (apparent weight). Например, мы купаемся в море и нас интересует, что нам легче будет поднять в воде: объем массы железа или такой же объем массы дерева — это «apparent weight».
Некоторые физики и вовсе считают, что понятие «вес» в физике не является необходимым. Если вес — это сила, то достаточно просто понятия «сила», а такое понятие, как «вес», является избыточным
В.Г. Зубов. Механика. М.: Наука, 1978., § 71, с. 176: «В механике понятие веса является совершенно лишним. Но так как это слово простое, привычное, то им часто пользуются».
Не будем углубляться в терминологию. Нам достаточно того, что наш «вес» соответствует термину «apparent weight» в англоязычных источниках, а «weight» — нашей «силе тяжести».
Но если вы думаете, что здесь (наши полномочия — всё!) наши злоключения заканчиваются, то нет. Помните, когда мы меняли вату на дерево, то указали только одну причину, почему это делаем? Пришло время поговорить и о следующей.
Если в данной задаче мы используем для сравнения такие материалы как, например, пух (вата в меньшей степени, но и ваты это тоже касается), перед нами встает необходимость различать, такие понятия, как «насыпная плотность» и «плотность материала». Плотность одной пушинки и плотность горы пуха — понятия не тождественные. Вата, конечно, имеет какую-то определенную плотность. Но в обсуждении этой темы я постоянно сталкивался с размышлениями о том, до какого объема можно ужимать вату, чтобы это все еще могло называться ватой? Чтобы подобных дискуссий избежать, проще отказаться от ваты, заменив ее, например, деревом.
Но и это не всё! С железом тоже не всё однозначно. Дело в том, что если взвешивание мы проводим на Земле, то нужно учитывать, что наша планета — это огромный магнит. И магнитное поле Земли по-разному будет влиять на металл и на дерево. Гравитационные аномалии Земли по данным проекта «GRACE»
Фото: ru.wikipedia.org
Также можно, например, вспомнить о том, что ускорение свободного падения (g) — разное в разных частях планеты (разница на полюсах и экваторе может составлять 0,04 м/с²). Также можно заявить, что мы не учитываем скорость вращения Земли и центробежные силы, при этом возникающие. Не учитываем высоту над уровнем моря или геометрию взвешиваемых объектов, которая тоже может иметь значение. Лист железа можно раскатать в фольгу большой площади, а вату (или дерево) оформить в высокий цилиндр. Атмосферный столб будет воздействовать на объекты с разной геометрией по-разному. Все эти (и не только эти) факторы действительно имеют место, мы помним о них, но пренебрегаем ими, как незначительными.
Давайте на этом все-таки остановимся. Если вы дочитали до этого места — вы мой герой!
Хотелось бы отметить, что это, пожалуй, самая полная и развернутая попытка ответить на вынесенный в заголовок вопрос. Все вышеизложенные точки зрения, разумеется, есть в разных статьях и учебниках по физике и механике, но такого, чтобы кто-то попытался собрать все это в отдельную статью, я не нашел.
Представим себя на месте очередной девочки Вики, которая не может ответить на вопрос: «Что тяжелее — 1 кг ваты или 1 кг железа?»
Суть, думаю, вы поняли. Любой из предложенных ответов будет правильным. Главное, чтобы вы смогли доказать — почему.