Има произведение на Джордан Неморарио или Хуан де Саджония († 1237) със заглавие От тежестите (De ponderibus), в който се подхожда към понятието тегло и при изследване на „тежестите“, намерени в наклонена равнина, той разлага гравитационните им сили на два компонента: нормала към наклонената равнина и успоредка на нея. "Колкото по-ниско е последното, толкова по-ниска е гравитацията, зависима от позицията (gravitas secundum situm)." Този случай, при който силите, действащи върху тялото, почиващо върху наклонена равнина, се разлага, поражда съмнения относно теглото и е един от притесненията, повдигнали изпълнението на тази работа.

действа върху

В случая на Жан Буридан (1300-1358), когато анализира въпроси, свързани с движението на шлифовъчното колело на мелницата, той обяснява постепенното намаляване на движението поради съпротивлението, на което се противопоставя "естественото тегло" на шлифовъчното колело; Ако тази съпротива не съществуваше, движението по мнението на Буридан може би ще продължи безкрайно. С аргумента, че „за телата през есента естественото тегло остава постоянно, следователно е необходимо да се търси друг факт за причината за ускоряването на скоростта“.

Николас де Куза (1401-1464), заявява, че чрез разликите в теглото, с много по-голяма сигурност, отколкото при други процедури, можете да проникнете в тайните на нещата. Например „теглото на два еднакви обема вода, взета от два различни източника, теглото на кръвта, на урината, също чрез претегляне на дървесината преди и след изгарянето му, е възможно да се знае колко вода е имало в огъня ".

Декарт (1596-1659) обяснява теглото на телата въз основа на водовъртежи, като взема предвид, че различните елементи на веществото образуват водовъртежи, от които произлизат Слънцето и планетите, и казва, че кометите или хвърчилата отслабват при издигане в въздуха, това като знак, че разстоянието унищожава гравитацията.

Както се искаше да се покаже, как боравенето с концепцията за тежестта идва от древни времена и се третира по различни начини, въпреки че може да се оцени една обща нишка: нейната връзка със свойството на телата, свързано с привличането на Земята.

Лечението на теглото в текстове по физика

Преглед на третирането на понятието тегло в текстове от всякакво ниво, включително енциклопедии, речници, ръководства, ще покаже по-долу липсата на еднаквост по отношение на дефиницията на това понятие:

Candel et al, в Bachillerato Physics and Chemistry, под внушителното заглавие „Колко тежиш?“, Заявяват, че: „Ние наричаме тежест силата, с която Земята привлича тела. Най-общо теглото на тяло с маса m може да бъде изразено като:

Тегло = F = GMt m/Rt2

Тъй като GMt/Rt2 е константа, извикването на тази константа g дава: g = 9.8m/s2. Изразявайки теглото на тялото като: P = mg "

След като са повдигнали това, авторите на текста искат да сравнят какво астронавт тежи 70 кг маса на Земята и на Луната. Има ли смисъл да се изчислява теглото на Луната, когато беше определено, че теглото е силата, с която Земята привлича тела?

В Университетския курс по физика на ориентация на същите тези автори, когато се занимава със сила, се казва, че тя "характеризира действието на някои тела върху други (взаимодействие)", което е общоприето. Помислете за този текст, че от факта, че за една и съща точка на Земята всички тела падат с еднакво ускорение (приблизително g = 9,8 m/s), силата, с която Земята ги привлича е: F = mg и той нарича тази сила тегло. Той също така обработва термини като например, че човек в космоса плава в безтегловност и че в този кораб (този, който е в космоса) липсва гравитация. Тук е въведено неподходящо име, тъй като от семантична гледна точка безтегловност означава тяло, което не е обект на гравитация или липсва гравитационно привличане и на височини, на които пилотираните космически кораби обикалят гравитационното привличане, е много различно от нулата. Това състояние, в което се намират астронавтите, трябва да бъде характеризирано като безупречно, както ще бъде признато по-късно, въпреки че терминът безупречен не е включен в речника на Кралската испанска академия на Microsoft Encarta Encyclopedia 2008.

Престижната книга на Дейвид Халидей и др., „Основи на физиката“, във V издание от 1997 г., гласи, че „ тегло W на тялото е сила, която привлича тялото директно към близкото астрономическо тяло; при обикновени обстоятелства такова астрономическо тяло е Земята. Силата се дължи основно на привличане, наречено гравитационно привличане- между двете тела ”и разгледайте ситуацията, при която тяло с маса m се намира в точка, в която ускорението на свободно падане има величина g, тогава величината W на вектора на тежестта (силата), действащ върху тялото, е: W = mg или векторно W= mg ". Тези автори приемат, че теглото се измерва в инерционна система и ако не, тогава те смятат, че това е привидно тегло вместо реалното. При този подход се преодолява онова, което беше поставено под въпрос в първия случай, тъй като сега се допуска привличането на което и да е астрономическо тяло, но той се съгласява, че теглото е гравитационната сила на привличането.

Microsoft Encarta Encyclopedia 2008 определя теглото като „мярка на гравитационната сила, упражнявана върху обект. В близост до Земята и докато няма причина, която да го предотвратява, всички обекти падат анимирани от ускорение, g, така че те са подложени на постоянна сила, която е тежестта "и продължава", привличат се различни обекти от гравитационни сили с различна величина. Гравитационната сила, действаща върху обект с маса m, може да бъде изразена математически чрез израза P = m · g ". Според тази дефиниция ще бъде ли необходимо тялото да бъде анимирано с ускорение g, за да вземе предвид или да определи теглото му?

От друга страна, Ландау в своя Курс по обща физика определя тежестта като: "силата на гравитацията (гравитацията), която действа върху тяло близо до земната повърхност." За малки височини спрямо повърхността на Земята P = mg.

Речникът по физика на Х. Франке гласи, че „сила действа върху всяко тяло, гравитацията, поради взаимното привличане, което съществува между Земята и телата, които са в близост до нея. Тази сила определя теглото на телата. От това следва, че теглото може да се изрази с G = mg, където m е собственост на всяко тяло (тежката маса), а g е ускорението на гравитацията ”. Отново се представя същият изчислителен израз, без да се правят повече съображения.

В Wikipedia, страница, променена на 16 юли 2008 г., може да се прочете, че „теглото е мярката на гравитационната сила, действаща върху даден обект. Близо до повърхността на земята ускорението на гравитацията е приблизително постоянно; това означава, че теглото на материален обект е пропорционално на неговата маса ".

Мултимедийната енциклопедия Salvat разглежда теглото като "силата, с която Земята привлича тяло", като казва, че теглото се получава чрез умножаване на масата на тялото (характерно свойство за това) по ускорението на гравитацията. Всички дефиниции, които са видени, не се отклоняват съществено едно от друго.

В случай на документи и текстове, които по предназначение биха могли да помогнат за изясняване на понятието тегло, може да се види следното:

В кубинския стандарт NC-90-00-06-02, който установява мерните единици, получени от SI, с № 2.10.02, под деноминацията на физическа величина се появява сила на тежестта (тегло), но не е направена конкретна точност в отношение към тази величина, въпреки че в специфично тегло теглото се споменава по следния начин: „Нютонът на кубичен метър е равен на специфичното тегло на еднородно вещество, чието тегло е един Нютон, когато заема обем, равен на един кубичен метър ".

В единици физически величини и техните измерения от Сена специфичното тегло се появява като връзка между теглото на еднородно тяло и неговия обем, но не определя теглото. Същият автор споменава, че теглото на тялото и неговата маса са свързани от връзката F = mg, където g е ускорението на свободното падане.

Общият речник на испанския език VOX казва, че „теглото е резултат от всички действия на гравитацията върху молекулите на дадено тяло, благодарение на което то упражнява повече или по-малко натиск върху повърхността, върху която то почива“.

Ресник в книгата си Въведение в теорията на относителността, в допълнителната тема С коментира, че „обектите, освободени от астронавта, няма да паднат по отношение на спътника (изглежда, че плават в космоса) и самият астронавт ще бъде свободен от силата действайки срещу действието на гравитацията преди изстрелването (той чувства, че не тежи) ".

Тук, в последните две дефиниции се появява друг малко по-различен начин за лечение на теглото спрямо тези, които са били изложени по-рано и който ще бъде по-близък до другите, който ще бъде обяснен по-долу.

Друг начин да се подходи по въпроса

В книгата си за Mecánica Portuondo "той свързва тежестта на тялото със силата, която споменатото тяло само по себе си упражнява върху неговата опора, или когато тя остава в покой по отношение на него".

Яворски и Пински заявяват, че „силата, с която Земята привлича тела, се нарича сила на гравитацията“. Причината, поради която не всички тела падат на Земята, е, че движението е ограничено от други тела: опори, конци, пружина, стена и т.н. и наричат ​​всичко това механични връзки или връзки. Тогава те ограничават, че под действието на силата на гравитацията връзките се деформират и реакцията на деформираните връзки, според третия закон на Нютон, уравновесява споменатата сила. Тогава те наричат ​​тежест силата, с която тялото действа върху връзката (притиска хоризонталната опора или разтяга пружината) поради привличането на това тяло от Земята. Те също така смятат, че теглото е равно на силата на гравитацията във всяка инерционна референтна система и те използват термина безтегловност.

Kikoin и Kikoin наричат ​​"тежестта на тялото силата, с която то действа върху опората или окачването поради привличането му към Земята".

Савелиев смята, че „поради ефекта на привличащата сила на Земята всички тела падат с еднакво ускорение спрямо земната повърхност. Това означава, че в референтна рамка, свързана с нашата планета, сила действа върху всяко тяло с маса m P = mж наречена сила на гравитацията. Когато тялото е в покой по отношение на Земята, силата P се балансира от реакцията Fr на окачването или опората, която предпазва тялото от падане (Fr = -P). Според третия закон на Нютон в този случай тялото действа върху окачването или опората със сила G равна на -Fr, което е със силата G = P = мж. Силата G, С което тялото действа върху окачването или опората, то се нарича телесно тегло. Тази сила е равна на mж само когато тялото или опората (или окачването) са неподвижни спрямо Земята ”. Савелиев прави дефиниция на телесното тегло в общия случай (G = м (g-w)), но анализира само случая на вертикално движение.

Като заключения

1. От показаното по-горе е очевидно, че има неяснота при концептуализирането на термина тежест, тъй като различни концептуални изрази се квалифицират според това наименование.

2. В рамките на двете тенденции, които са най-очертани в дефинициите, има също така, в по-голяма или по-малка степен, разлики.

3. Ако се направи анализ на основните уравнения на физиката: законите на Нютон, уравненията на Максуел, теорията на относителността, уравнението на Шрьодингер, ще се види, че тежестта не се появява в нито едно от тях, въпреки че може да се признае, че е термин в обща употреба. Само във физиката той е от полза, когато се занимава със Закона на Архимед и в този случай неговото използване може да се избегне, ако се каже, че тласкащата сила е еквивалентна на гравитационното привличане на масата на течността, изместена от тялото.

4. Предвид общия характер на Закона за всеобщата гравитация, едно от определенията на теглото може да бъде заменено с използването на термина гравитационно привличане, По този начин ученик може да бъде помолен да определи величината на гравитационното привличане на тяло, на Земята, на голямо разстояние над Земята, на определено разстояние между Земята и Луната и дори на лунната повърхност . Това също може да допринесе за точността на понятието безтегловност от страна на ученика.

5. Ако искаме да споменем термина тегло, както в случая с други величини, е необходимо да вземем предвид условията, при които това се определя.: тяло, подпрено хоризонтално или окачено вертикално, в покой по отношение на опората или окачването. В този случай теглото, измерената величина, ще бъде действието върху опората или окачването, това съответства на ежедневната употреба на термина тегло и е оформено по определен начин във втората дефиниция, която е анализирана.

Библиография и справки

· Академия на науките на СССР, Очерки за развитието на основните идеи на физиката, Монтевидео: Редакция Pueblos Unidos.

Candel, A. et al Physics: C.O.U, Madrid: Ediciones Anaya, 1993.

Candel, A. et al Физика и химия: Bachillerato 2, Мадрид: Ediciones Anaya, 1992.

Мултимедийна енциклопедия Salvat.

Microsoft Encarta Encyclopedia 2008.

Franke, H. Dictionary of Physics, Барселона: Редакционен труд, S.A., 1967.

Halliday, D. et, al Fundamentals of Physicsr John Willey & Sons inc, пето издание, 1997.

KIkoin, I.K. и Kikoin A.K. Физика, Москва: Редакционен мир, 1983.

· Landau L. D. et al, Курс по обща физика: Механика и молекулярна физика, Москва: Редакционен мир, 1988.

Кубински стандарт NC-90-00-06-02

· Портуондо, Р. Перес, М. Меканика, Хавана: Редакция Pueblo y Educación, 1983.

· Ресник, Р., Въведение в специалната теория на относителността, Мексико: Редакционна Лимуса, 1997.

· Савелиев, И. В. Курс по обща физика, том I, Москва: Редакционен мир, 1984.

· Schurman P. F. История на физиката, Буенос Айрес: Редакционна Нова, 1945.

· Сена, Л. А., Единици с физически величини и техните размери, Москва: Редакционен мир, 1979.

· Валдес, Р. История на физиката: от античността до 18-ти век, Хавана: Редакционно издание Pueblo y Educación, 1987 г.

VOX - Общ речник на испанския език на енциклопедията Microsof Encarta 99.

Уикипедия, безплатната енциклопедия.htm, достъпна на 11 август 2008 г.

Яворски, Б.М. и Пински, Основи на физиката. Том I, Москва: Редакционен мир, 1983.

*Диего де Хесус Аламино Ортега, Професор в катедрата по точни науки на Педагогическия университет в Матанзас, Куба. Завършва бакалавър по физически науки в Хаванския университет, доктор на физическите науки. От 1975 г. работи като университетски професор, като преподава преддипломни и следдипломни дисциплини в областта на точните науки, историята и философията на науката и методологията на научните изследвания. Редовно посещава национални и международни научни събития, където представя доклади, лекции и предлага курсове, като Срещата на Асоциацията на преподавателите по физика в Аржентина, Междуамерикански конференции по образование по физика (Бразилия и Куба), VIII Международна конференция по история, Философия и преподаване на науката (Англия), XXI Международен конгрес по история на науката (Мексико). Работил е като професор в Боливарианския университет във Венецуела и Педагогическия институт „Леон Толстой“ от Тула (Русия). Публикувал е значителен брой статии с различно съдържание в кубински публикации и от други страни.

Д-р Диего де Хесус Аламино Ортега

Д-р Ангел Алберто Перес Родригес

Отдел за точни науки

Педагогически университет "Хуан Маринело", Матанзас, Куба