Gibt es einen Unterschied zwischen Gewicht und Schwerkraft?

Das Verständnis dieser Frage hat bereits eine akzeptierte Antwort, ich war auch verwirrt und habe einige zusätzliche Nachforschungen angestellt, die ich teilen werde.

Die erste ist die Definition des Gewichts. Zum ersten Mal verstand ich die Definition von Gewicht aus dem Lehrbuch, das ich las, als die Gravitationskraft, die auf einen Körper einwirkt . Von dieser Definition gibt es keinen Unterschied zwischen${F_g}$, die Gravitationskraft und$\vec w$, Gewichtskraft.

Das heißt, nach erneutem Lesen und ausreichendem Durchsuchen des gesamten Internets ist die Definition, die genauer für Gewicht verwendet wird, die Gravitationskraft, die die Erde auf den Körper ausübt , oder „Wenn Sie sich auf einem anderen Planeten befinden, ist Ihr Gewicht die Gravitationskraft, die der Planet ausübt auf dich." Young, H. und Freedman, R. (2016). Universitätsphysik mit moderner Physik (14. Aufl.). Pearson Education, Inc., S. 114.

Typischerweise ist Gewichtskraft also eine besondere Form der Gravitationskraft , die sich auf die Schwerkraft auf einen Körper (z. B. auf dem Mond, auf dem Mars, auf der Erde) bezieht. Wenn Sie sich auf den Weltraum beziehen, wie z. B. die Gravitationskraft der Erde auf der Internationalen Raumstation (ISS) oder einen Astronauten auf der ISS, befinden sie sich im ständigen freien Fall, und der Klarheit halber ist die Kraft, die diesen freien Fall verursacht nur Gravitationskraft genannt , da es das Gefühl der Schwerelosigkeit gibt. Es wäre eine falsche Bezeichnung zu sagen, wie viel ein Astronaut auf der ISS wiegt, und genauer zu sagen, welche Gravitationskraft die Erde (oder die ISS) auf den Astronauten ausübt.

Dasselbe gilt für Himmelskörper wie den Mond. Man würde nicht sagen, wie viel der Mond wiegt . Man würde sagen, welche Gravitationskraft hat die Erde auf dem Mond (und so weiter für die Erde zur Sonne und den Mars zur Sonne).

Wenn nach der Gewichtskraft gefragt wird , versteht man darunter im Allgemeinen implizit, dass es sich um die Gravitationskraft eines Objekts auf der Erde handelt (oder es wird konkret darauf hingewiesen, auf welchem ​​​​Körper und der Erdbeschleunigung auf diesen Körper, z. B. die Gewichtskraft zu finden ist einer Person von 68 kg Masse auf dem Mond, die eine Erdbeschleunigung von hat$1.620 \dfrac {m}{s^2}$). Wenn Sie nach der Gravitationskraft gefragt werden , wird die Masse der 2 Objekte bereitgestellt oder die erforderlichen Daten zur Berechnung ihrer Masse.

Hier ist ein Vergleich bei den Formel-/Mathematikdefinitionen.

Gewichtskraft:

Gravitationskraft zwischen 2 Objekten:

Wenn wir beide Werte für eine 150-Pfund-Person auf Meereshöhe berechnen würden, würden wir feststellen, dass beide gleich sind$667 N$(Rundung auf 3 signifikante Stellen). Um die Berechnung der Gravitationskraft auf der Erde zu vereinfachen, leitete Newton die Gewichtskraftbeziehung ab .

Hoffe das hilft.

Während beide Kräfte sind, ist das Gewicht im Allgemeinen spezifisch für jede Summe von Kräften, die Sie als normale Kraft (oder Spannung) erwidern. In einer Zentrifuge kann ich mich wegen der Zentrifugalkraft schwer fühlen. Wenn ich mich in meinem Stuhl wiederfinde (sicher weg von Zentrifugen), sind die Astronauten auf der Internationalen Raumstation und ich beide der Schwerkraft ausgesetzt – aber nur ich werde mein Gewicht in meinem Stuhl spüren, wenn der Stuhl wieder hochfährt gegen mich. Die Astronauten befinden sich im freien Fall und spüren kein Gewichtsgefühl, wenn man die Gezeiteneffekte ignoriert.

Gewicht ist ein subtiles Konzept , weil wir uns so daran gewöhnt haben, dass wir es nicht einmal mehr bemerken. Sie werden feststellen, wie schlecht einige Schüler das Konzept des Gewichts verstehen, obwohl sie im selben Moment fest auf einem Stuhl sitzen.

Wie auch immer, Gewicht ist die Kraft, die ein Objekt erfährt, wenn es sich in einem Gravitationsfeld befindet . Das bedeutet, dass ich, Sie, StackExchange-Server, Luft, aber auch die ISS, die scheinbar "schwerelos" umkreist, Gewicht erfahren. Sie können dazu gebracht werden, sich weniger oder schwerer zu fühlen, indem Sie andere Kräfte anwenden, zum Beispiel in einer Zentrifuge, auf einer Achterbahn oder beim Beschleunigen in einem Auto.

Selbst wenn Sie im freien Fall sind, spüren Sie Gewicht, tatsächlich ist es genau der Grund, warum Sie fallen.

Aber Gewicht ist nicht wirklich Schwerkraft , denn manchmal macht es keinen Sinn, über Gewicht zu sprechen, selbst in einem Gravitationsfeld.

Erstens, während man Gravitation ohne Gewicht haben kann (z. B. Licht wird durch Gravitationsfelder gebeugt, obwohl es kein Gewicht hat, weil es masselos ist), kann man kein Gewicht ohne Gravitation haben .

Zweitens wirkt die Schwerkraft in beide Richtungen: Während die Erde Sie auf den Boden zieht, ziehen Sie die Erde mit der gleichen Kraft "nach oben" . Wenn Sie also nur über Ihr Gewicht sprechen, sind Sie ein wenig egoistisch und verletzen die Gefühle der Erde sowie die des dritten Newtonschen Gesetzes.

Physikalische Texte verwenden den Begriff „Gewicht“ leider uneinheitlich. Hier ist eine nützliche Definition von Gewicht. Ihr Gewicht ist numerisch gleich der Größe der Kraft, die die Schwerkraft auf Sie ausübt. Aber Gewicht und Schwerkraft sind keine Synonyme, wie es scheinbar impliziert wird. Haben Sie schon einmal den Ausdruck über die Schwerelosigkeit im Weltraum oder den freien Fall gehört? Das bedeutet nicht, dass es im Weltraum keine Schwerkraft gibt oder dass es nicht die Schwerkraft ist, die Sie zum Fallen bringt. Die Schwerkraft als Vektorkraft zeigt nach unten. Ihr Gewicht ist die AUFWÄRTS-Kraft, die der Boden (oder ein Stuhl) auf Sie ausübt, die der Schwerkraft entgegenwirkt und Sie davon abhält, in Richtung Erdmittelpunkt zu fallen. (Wenn ich die Dinge noch einmal lese, glaube ich, ich habe gesagt, was Andrew gesagt hat, nur anders.)

Gewicht ist ein vorwissenschaftliches Konzept, das nachträglich in den Rahmen der Newtonschen Mechanik eingebaut wurde. Es überrascht nicht, dass diese Nachrüstung nicht immer konsistent ist und manchmal mit dem natürlichen Sprachgebrauch und unserer Intuition kollidiert. Betrachten Sie zum Beispiel die folgenden Fragen:

• Misst eine Federwaage/Dehnungsmessstreifen das Gewicht? Ist es immer richtig? Misst eine Balkenwaage das Gewicht?

• Ändert sich Ihr Gewicht abhängig von Ihrem Standort auf der Erde, zB an den Polen, am Äquator, auf dem Gipfel des Mt. Everest, am Grund der Ozeane?

• Wenn es möglich wäre, ein Hunderte von Kilometern tiefes Loch zu bohren, wie würde sich Ihr Gewicht in verschiedenen Tiefen des Lochs verändern?

• Was wiegt ein Fallschirmspringer (a) wenn er aus dem Flugzeug steigt, (b) wenn er Endgeschwindigkeit erreicht und (c) wenn sich sein Fallschirm öffnet?

• Was wiegt ein mit Luft gefüllter Ballon? Ändert sich sein Gewicht je nach Höhe? Was wiegt ein mit Helium gefüllter Ballon?

• Was wiegen die Astronauten auf der ISS?

• Was würden Sie am Punkt L1 zwischen Erde und Mond wiegen? Was würden Sie am L1-Punkt zwischen Erde und Sonne wiegen?

Gewicht ist die Kraft, die ein Körper aufgrund der Schwerkraft der Erde, eines Planeten, eines Teilchens oder eines anderen Körpers erfährt. Die Schwerkraft ist die Kraft, die Gewicht verursacht.

Der Unterschied besteht darin, dass das Gewicht eine Folge der Schwerkraft ist. Gewicht ist eine Größe, die Sie für ein bestimmtes Objekt messen, während die Schwerkraft ein Maß dafür ist, wie gekrümmt die Raumzeit ist, in der dieses Objekt lebt. Um diesen Unterschied besser zu verstehen, stellen Sie sich einen Lichtstrahl vor, der sich durch den Raum bewegt. Sie können das "Gewicht" des Lichtstrahls nicht messen, aber der Lichtstrahl bewegt sich nicht in einer geraden Linie, wenn die Auswirkungen der Schwerkraft erheblich sind.

Gewicht ist die Kraft, die die Erde auf den Körper ausübt. Schwerkraft ist die Kraft pro Masseneinheit, die durch die Erd- oder Gravitationsfeldstärke ausgeübt wird.