द्रव्यमान और भार के बीच क्या अंतर है और अवधारणाओं का प्रतिस्थापन क्यों है? वजन और द्रव्यमान के बीच अंतर.

द्रव्यमान और वजन. वज़न और द्रव्यमान. संभवतः, अक्सर इन दो पूरी तरह से अलग अवधारणाओं की तुलना की जाती है, अन्यथा उन्हें आम तौर पर एक ही चीज़ के लिए लिया जाता है। वास्तव में, हम वास्तव में कहते हैं: "आपका वजन कितना है?" वास्तव में, हमारा मतलब केवल हमारे शरीर के मात्रात्मक गुणों से है, वास्तव में किसी अन्य अतिरिक्त इंटरैक्शन के बारे में नहीं सोचना जो ऐसे अस्पष्ट शब्द निर्माण का संकेत दे सकता है। इसलिए, परिभाषाओं में भ्रमित न होने के लिए, यह समझना सबसे अच्छा है कि द्रव्यमान भार क्यों नहीं हो सकता।

बहुत अप्रत्याशित पाउंड

वे संख्याएँ जो पैमाने पर दिखाई देती हैं, उदाहरण के लिए, वहाँ स्ट्रॉबेरी का एक बैग रखने या व्हेल को फिट करने की कोशिश करने से, न केवल यह निर्धारित करने में मदद मिलती है कि आपको स्वादिष्ट जामुन के लिए कितना पैसा देना होगा, या यह पता लगाना होगा कि क्या व्हेल वास्तव में उतनी ही बड़ी है जैसा कि वे कहते हैं, बल्कि कई अन्य विशेषताएं भी प्रकट करते हैं।

वैज्ञानिक भाषा में कहें तो द्रव्यमान एक भौतिक मात्रा है, जो शरीर के गुरुत्वाकर्षण, ऊर्जा और जड़ता का एक माप है, जो स्वाभाविक रूप से शास्त्रीय यांत्रिकी के दृष्टिकोण से कुछ विशेषताओं को शामिल करता है:

1. द्रव्यमान (एम) अपरिवर्तनीय है: यह संदर्भ प्रणाली (आरएस) की पसंद पर निर्भर नहीं करता है, यानी, ट्रेन या विमान के यात्री का वजन कम नहीं होगा या चलते समय उसकी हालत में सुधार नहीं होगा। वाहन. सीओ की ऐसी सापेक्षता, उदाहरण के लिए, गति की परिभाषा में निहित है, लेकिन द्रव्यमान में नहीं, जो इतनी तेजी से नहीं बदलती है।
2. द्रव्यमान शरीर की गति पर निर्भर नहीं करता है। उसी समय, जड़ता - गति को बदलने के लिए एक निश्चित समय बिताने की संपत्ति, द्रव्यमान द्वारा सटीक रूप से निर्धारित की जाती है। उदाहरण के लिए, एक हाथी के लिए तुरंत गति बढ़ाना बहुत कठिन होता है। वह अपने लिए स्थिर और आरामदायक कदम उठाएगा, और बस बिल्ली को चूहे को दिखाएगा - और तभी उन्होंने उसे देखा। यह हाथी की तुलना में कम निष्क्रिय है, यह तेजी से गति बदलता है।
3. साथ ही, जब दो पिंड परस्पर क्रिया करते हैं, तो उनका द्रव्यमान त्वरण के अनुपात के व्युत्क्रमानुपाती होता है, जो जड़ता का भी बहुत कुछ है। इस तरह की खोज से ग्रहों, उपग्रहों और अन्य ब्रह्मांडीय पिंडों के द्रव्यमान को निर्धारित करने में मदद मिली, क्योंकि किसी अन्य तरीके से ऐसा करना लगभग असंभव है।
4. द्रव्यमान योगात्मक है: किसी पिंड का संपूर्ण द्रव्यमान उसके सभी भागों के द्रव्यमान के बराबर होता है।
5. द्रव्यमान के संरक्षण का नियम अस्तित्व में है और पूरा हो रहा है - इसका मतलब यह है कि किसी भी सुव्यवस्थित प्रणाली में चाहे जो भी प्रक्रियाएँ होती हों, कुल वजनसदैव एक समान रहता है.

साथ ही, कोई भी पिंड अन्य पिंडों के साथ गुरुत्वाकर्षण द्वारा संपर्क कर सकता है। इस विशेषता को गुरुत्वाकर्षण द्रव्यमान कहा जाता है, जिसे आकर्षण बल के अध्ययन में इसका मुख्य सूत्रीकरण प्राप्त हुआ। दो पिंडों का गुरुत्वाकर्षण संपर्क सीधे उनके द्रव्यमान के उत्पाद के समानुपाती होता है।

आइंस्टीन ने साबित किया कि जिस भी पिंड का द्रव्यमान होता है उसका अपना ऊर्जा भंडार (ई) भी होता है। यदि द्रव्यमान घटता या बढ़ता है, तो ऊर्जा के साथ भी यही होता है - ई = एमएस²जहाँ c प्रकाश की गति है।

और फिर भी वजन

भार (पी) उस बल से अधिक कुछ नहीं का माप है जिसके साथ कोई पिंड पृथ्वी के आकर्षण के परिणामस्वरूप किसी सहारे पर कार्य करता है। इसके अलावा, यदि यह समर्थन आराम पर है या एक सीधी रेखा में समान रूप से चलता है, तो वजन आकर्षण बल के बराबर है - पी = मिलीग्राम, जहां एम शरीर का द्रव्यमान है, जी ≈ 9.81 मुक्त गिरावट का त्वरण है .

सीधे शब्दों में कहें तो वजन मापता है कि हम जहां खड़े होते हैं या बैठते हैं, उसकी सतह पर हम कितना जोर लगाते हैं।
यदि शरीर त्वरण के साथ चलता है, तो वजन को ध्यान में रखते हुए निर्धारित किया जाएगा: पी = एम (जी + ए) - लंबवत ऊपर की ओर बढ़ते समय, पी = एम (जी-ए) - लंबवत नीचे की ओर।

अधिक वजन (वजन बढ़ना) - काफी दिलचस्प घटना, क्योंकि यह किसी व्यक्ति की स्थिति को प्रभावित कर सकता है: दृष्टि में अल्पकालिक गिरावट, सांस लेने में कठिनाई होती है। टेकऑफ़ और लैंडिंग के दौरान अंतरिक्ष यात्रियों का वजन अधिक हो जाता है अंतरिक्ष यान, पायलटों के साथ युद्धाभ्यास (डेड लूप्स) कर रहे हैं।

भारहीनता शरीर की एक अवस्था है जिसमें वजन शून्य होता है, इस तथ्य के कारण कि आकर्षण बल शरीर और उसके समर्थन को समान त्वरण देता है। तो अंतरिक्ष यात्री के लिए, कक्षा में रहने के दौरान वजन "गायब" हो जाता है। इसे महसूस करने के लिए आप बस छलांग लगा सकते हैं। फिर तुम्हारे पैरों के नीचे कोई सहारा न रहेगा।

क्या अंतर है?

अतः, द्रव्यमान भार नहीं हो सकता क्योंकि:

1. द्रव्यमान एक मात्रात्मक मात्रा है और भार एक बल है।
2. द्रव्यमान को किलोग्राम (एसआई) में और वजन को न्यूटन में मापा जाता है।
3. द्रव्यमान की कोई दिशा नहीं होती, लेकिन किसी भी लागू बल की तरह भार की भी दिशा होती है।
4. द्रव्यमान स्थिर है, जबकि भार गति पर निर्भर करता है।

आज हम एक महत्वहीन प्रतीत होने वाले, लेकिन वास्तव में बहुत ही महत्वपूर्ण मुद्दे को उठाएंगे महत्वपूर्ण विषय. अर्थात् हम विश्लेषण करेंगे कि द्रव्यमान और भार में क्या अंतर है। एक स्कूल स्नातक जानता है कि वजन और द्रव्यमान एक ही चीज़ नहीं हैं। लेकिन यहां तक ​​कि सबसे अधिक शीर्षक वाला भौतिक विज्ञानी भी विक्रेता से यह नहीं कहेगा: "मुझे वापस दो" एक किलोग्राम सेब। वह सेब उत्पाद की मात्रा का जिक्र करते हुए "तौल" कहेगा, न कि उसकी गंभीरता का। आइए इस स्थिति का रहस्य सुलझाएं।

भौतिकी की पाठ्यपुस्तक पलटना

भार एक बल है, एक चर है, जिसे न्यूटन में मापा जाता है, जिसका अर्थ है किसी लेटी हुई वस्तु के सहारे पर पड़ने वाला प्रभाव या निलंबन का तनाव। द्रव्यमान शरीर के अंदर पदार्थ की मात्रा है, जिसकी गणना किलोग्राम, टन, पाउंड आदि में की जाती है, जो एक स्थिर मान है।

स्थिर वस्तुओं के लिए, इन मापदंडों के मान सीधे आनुपातिक हैं। वजन करते समय, वह बल निर्धारित किया जाता है जिसके साथ उत्पाद स्टैंड पर दबाता है, और स्कोरबोर्ड उसका द्रव्यमान दिखाता है। विक्रेताओं और खरीदारों के लिए बहुत सुविधाजनक.

जब कोई फर्क हो

• पृथ्वी के केंद्र से जितना दूर, उतना छोटा जी, और शरीर उतना ही हल्का।
• जड़ता. जब कोई हवाई जहाज या रॉकेट उड़ान भरता है, तो पायलट को ओवरलोड का अनुभव होता है। यह शुरुआत की जड़ता थी जो इसके गुरुत्वाकर्षण में जुड़ गई और समर्थन (कुर्सी) पर दबाव बढ़ गया। इसके विपरीत, जब लिफ्ट नीचे की ओर जाती है, तो यात्री हल्का हो जाता है, फर्श पर कम दबाव डालता है।
• गिरने वाली वस्तु का वजन कुछ भी नहीं है, क्योंकि K = g - g = 0. यह भारहीनता की स्थिति है, हालाँकि द्रव्यमान वही रहता है।
• अन्य ग्रहों की स्थितियों में गुरुत्वाकर्षण बदल जाता है। चंद्रमा पर, g = 1.62, और मंगल पर, 3.86। चंद्रमा पर वही पिंड 6 गुना हल्का है, मंगल पर - पृथ्वी की तुलना में 2.5 गुना हल्का।

भ्रम क्यों होता है

मनुष्य संसार को संवेदनाओं के माध्यम से देखता है। हम द्रव्यमान महसूस नहीं कर सकते, लेकिन हम वजन महसूस कर सकते हैं। लड़की के हाथ में एक किताब है. इस मामले में, हथेली एक सहारा है। किताब दबाती है, हाथ प्रतिरोध करता है। पाठक को पुस्तक को पकड़ने का प्रयास महसूस होता है। प्रतिकार - एक ही रास्ताद्रव्यमान की परिभाषा, जो हमें प्रकृति द्वारा दी गई है। इसलिए अवधारणाओं के प्रतिस्थापन का कारण, भाषा के मानदंडों और भौतिक घटनाओं के बीच विसंगति है।

आप किस शब्द का अधिक उपयोग करते हैं: "द्रव्यमान" या "वजन"? मुझे लगता है कि यह आपके पेशे पर निर्भर करता है। यदि आप भौतिकी के शिक्षक हैं तो आपके भाषण में "द्रव्यमान" शब्द अधिक बार आता है। अगर आप किसी स्टोर में विक्रेता हैं तो आप दिन में कई बार वजन शब्द सुनते और कहते होंगे। द्रव्यमान और भार में क्या अंतर है और कहाँ है? व्यावसायिक गतिविधि? द्रव्यमान और भार पर्यायवाची हैं, लेकिन निरपेक्ष नहीं। शुरुआत के लिए, दोनों शब्दों के कई अर्थ हैं। इसे ऐसे वाक्यांशों के उदाहरण पर आसानी से देखा जा सकता है: "आपकी आवाज़ का वजन", "भार का वजन", "मतभेदों का द्रव्यमान", "शरीर का वजन"। रोजमर्रा की जिंदगी में इन शब्दों के मूल अर्थ मेल खाते हैं, लेकिन विज्ञान में, विशेष रूप से भौतिकी में, द्रव्यमान और वजन के बीच अंतर महत्वपूर्ण हैं। इसलिए, वज़नएक भौतिक मात्रा है जो पिंडों के जड़त्वीय और गुरुत्वाकर्षण गुणों को निर्धारित करती है। द्रव्यमान किसी वस्तु में पदार्थ की मात्रा निर्धारित करता है। वज़नवह बल है जिसके साथ कोई वस्तु किसी सहारे पर दबाव डालती है ताकि गिर न जाए। इस परिभाषा के आधार पर हम इस निष्कर्ष पर पहुंचते हैं कि वजन के मामले में सही परिभाषा देने के लिए गुरुत्वाकर्षण घटक अनिवार्य है। इसलिए, उदाहरण के लिए, यदि पृथ्वी पर एक अंतरिक्ष यात्री का वजन 80 किलोग्राम है, तो कक्षा में उसका वजन लगभग शून्य होगा, चंद्रमा पर उसका वजन 15 किलोग्राम से कम होगा, लेकिन बृहस्पति पर - लगभग 200 किलोग्राम। साथ ही, इसका द्रव्यमान सभी मामलों में अपरिवर्तित रहता है।
आधिकारिक तौर पर, द्रव्यमान और वजन की माप की अलग-अलग इकाइयाँ होती हैं, द्रव्यमान - किलोग्राम, वजन - न्यूटन। यह दिलचस्प है कि चिकित्सा में हम पारंपरिक रूप से "किसी व्यक्ति के वजन", "नवजात शिशु के वजन" की अवधारणा से निपटते हैं, जिसे किलोग्राम में मापा जाता है, यानी वास्तव में, हम द्रव्यमान के बारे में बात कर रहे हैं। साथ ही, द्रव्यमान का तात्पर्य भार की तरह किसी भी बल की क्रिया से नहीं है। यह वह मान है जिसकी गणना आराम और जड़ता पर की जाती है।

वजन और द्रव्यमान के बीच कुछ महत्वपूर्ण अंतर यहां दिए गए हैं जिन्हें TheDifference.ru हाइलाइट करता है:

द्रव्यमान एक मौलिक भौतिक मात्रा है जो किसी पिंड के पदार्थ की मात्रा और अक्रिय गुणों को निर्धारित करती है। भार वह बल है जिसके साथ कोई वस्तु किसी सहारे पर दबाव डालती है, जो गुरुत्वाकर्षण पर निर्भर करता है। उदाहरण के लिए, विभिन्न ग्रहों पर किसी व्यक्ति का द्रव्यमान समान रहता है, लेकिन गुरुत्वाकर्षण बल के आधार पर वजन भिन्न होता है।
द्रव्यमान आमतौर पर किलोग्राम में मापा जाता है, वजन - न्यूटन में।

कार्यक्रम की पंद्रहवीं श्रृंखला नई भौतिक मात्राओं - शरीर के द्रव्यमान और उसके वजन के लिए समर्पित है। ये अवधारणाएं अक्सर भ्रमित होती हैं और वजन को किलोग्राम में मापती हैं। लेकिन यह एक बड़ी गलती है और प्रोफेसर डेनियल एडिसनोविच क्वार्क बताएंगे कि ऐसा क्यों है। क्या आपके शरीर के वजन को बदलना या इसे पूरी तरह से भारहीन बनाना संभव है? भौतिकी का उत्तर सकारात्मक है। क्या आप जानना चाहते हैं कि यह कैसे करें? फिर मनोरंजक विज्ञान अकादमी से शरीर के द्रव्यमान और भार को समर्पित भौतिकी का वीडियो पाठ देखें।

द्रव्यमान और शरीर का वजन

द्रव्यमान और शरीर के वजन में क्या अंतर है? ऐसा लगता है कि यह एक ही है. लेकिन फिर, तराजू पर खड़े होकर, हम कुछ क्रियाएं करके (अपनी बाहों को ऊपर उठाकर या अपने धड़ को झुकाकर) उनकी रीडिंग को क्यों बदल सकते हैं? इन प्रश्नों को स्पष्ट करने के लिए आपको भौतिकी में एक वीडियो पाठ की आवश्यकता है। हां, वहां एक अंतर है। भौतिकी के दृष्टिकोण से, विक्रेता से यह पूछना गलत है कि इस या उस उत्पाद का वजन कितना है। और यह पूछना सही है कि इसका द्रव्यमान क्या है! भार एक सदिश राशि, बल है। उसके पास हमेशा दिशा होती है। शरीर का वजन स्थिर रहने से उसका वजन बदला जा सकता है। उदाहरण के लिए, एक केले को तराजू पर रखकर हाथ से दबाने पर हमें प्राप्त होता है अधिक वजन, जबकि केले का द्रव्यमान वही रहता है। शरीर का वजन वह बल है जिसके साथ यह शरीर, जमीन की ओर आकर्षित होकर, समर्थन पर दबाव डालता है या निलंबन को फैलाता है। यदि शरीर का द्रव्यमान किलोग्राम में मापा जाता है, तो वजन, किसी भी बल की तरह, न्यूटन में मापा जाता है। अब यह स्पष्ट है कि यह कहना गलत क्यों है कि शरीर का वजन इतने किलोग्राम के बराबर है? इसलिए, शरीर का वजन हमेशा न्यूटन में मापा जाता है, जबकि शरीर का वजन ग्राम, किलोग्राम आदि में मापा जा सकता है। शरीर के वजन के विपरीत, शरीर का वजन एक स्थिर मूल्य नहीं है। यह बढ़ या घट सकता है, जबकि शरीर का वजन समान रहता है। शरीर का द्रव्यमान एक अदिश राशि है। क्यों, यदि आप झूले पर जोर से झूलते हैं, तो क्या यह "आपकी सांसें छीनने" लगता है? प्रोफेसर क्वार्क का मानना ​​है कि यह भारहीनता की अनुभूति है, जो अंतरिक्ष में होती है। ऐसा कैसे होता है कि एक पल के लिए भी शरीर का वजन शून्य के बराबर हो जाता है? और ऐसा इसलिए होता है क्योंकि गिरने के समय शरीर किसी भी चीज़ पर दबाव नहीं डालता है और किसी भी चीज़ में देरी नहीं करता है, इसलिए उस पर कोई भार नहीं होता है। यहां एक और उदाहरण है जो साबित करता है कि किसी पिंड का वजन समान द्रव्यमान के साथ बदल सकता है। सभी पिंडों का वज़न ज़मीन की तुलना में पानी में कम होता है। नहीं तो हमें तैरना नहीं आता था, लेकिन सीधे नीचे चले गये। 1 टन वजनी हाथी का वजन पानी की तुलना में जमीन पर अधिक होता है। 30 टन से अधिक वजन वाली व्हेल पक्षियों की तरह पानी में उड़ने में सक्षम हैं।

कुछ मामलों में, किसी वस्तु का गुरुत्वाकर्षण और भार बराबर मूल्य में होता है। इसके कारण यह गलत धारणा उत्पन्न हो सकती है कि इन मूल्यों में कोई अंतर नहीं है। आइए ऐसी धारणाओं को दूर करने का प्रयास करें और विचार करें कि गुरुत्वाकर्षण शरीर के वजन से कैसे भिन्न है।

परिभाषा

गुरुत्वाकर्षणवह मान कहलाता है जो पृथ्वी की सतह के निकट स्थित किसी वस्तु पर उसके आकर्षक प्रभाव को दर्शाता है।

गुरुत्वाकर्षण

शरीर का वजनइसे किसी वस्तु से उसके समर्थन या ऊपरी लगाव (उदाहरण के लिए, एक धागा या स्प्रिंग) के संबंध में निकलने वाली शक्ति के रूप में माना जाता है।

तुलना

गुरुत्वाकर्षण और शरीर के वजन के बीच अंतर को समझना आसान है विशिष्ट उदाहरण. इस प्रकार, शेल्फ पर पड़ी एक किताब गुरुत्वाकर्षण बल के अधीन होती है। बाद वाले को सीधे शरीर पर लगाया जाता है। गुरुत्वाकर्षण प्रकृति की ऐसी घटना वस्तु और पृथ्वी की परस्पर क्रिया की विशेषता है।

उसी समय, शेल्फ पुस्तक के वजन का अनुभव करता है। हम यहां उस बल के बारे में बात कर रहे हैं जो समर्थन की ओर निर्देशित है। हमारे उदाहरण में, पुस्तक और शेल्फ परस्पर क्रिया करते हैं, हालाँकि वजन के अस्तित्व का कारण पृथ्वी का आकर्षण भी है। यदि समर्थन हटा दिया जाए तो वस्तु स्वतंत्र रूप से गिर जाएगी। इस मामले में, वजन गायब हो जाएगा और केवल गुरुत्वाकर्षण बल ही रहेगा, जो लगातार शरीर पर कार्य करता है, लेकिन इसकी भरपाई अन्य बलों, जैसे कि आर्किमिडीज़, द्वारा की जा सकती है।

यह महत्वपूर्ण है कि दोनों मात्राएँ सदिश राशियाँ हों। लेकिन शरीर के किसी भी स्थान पर गुरुत्वाकर्षण बल नीचे की ओर निर्देशित होता है। हालाँकि, वजन के मामले में, समर्थन के स्थान की स्थिति महत्वपूर्ण महत्व रखती है। ऐसा बल सदैव इसके लंबवत् निर्देशित होता है। अध्ययन की गई मात्राएँ वेक्टर में केवल इस शर्त पर मेल खाती हैं कि भार का अनुभव करने वाला समर्थन क्षैतिज तल में है।

गुरुत्वाकर्षण और शरीर के वजन के बीच अंतर को ध्यान में रखते हुए, इस बात पर जोर देना उचित है कि इनमें से दूसरा मान इस पर निर्भर करता है कि वस्तु चल रही है या नहीं और त्वरण देखा गया है या नहीं। केवल अगर शरीर आराम की स्थिति में है या समान रूप से घूम रहा है, तो वजन गुरुत्वाकर्षण बल से भिन्न नहीं होता है। अन्य परिस्थितियों में, मात्राओं के बीच कोई समानता नहीं है। उदाहरण के लिए, गति पकड़ रहे लिफ्ट में वजन उपकरण भेजे जाने से पहले के वजन से भिन्न होता है और गुरुत्वाकर्षण बल के साथ मेल खाता है।