La legge di gravitazione universale. La forza di gravità universale: caratteristiche e significato pratico

Secondo la seconda legge di Newton, la causa del cambiamento del movimento, cioè la causa dell'accelerazione dei corpi, è la forza. In meccanica vengono considerate varie forze natura fisica. Molti fenomeni e processi meccanici sono determinati dall'azione delle forze gravità.

Legge gravità universale fu scoperto da Isaac Newton nel 1682. Già nel 1665, il 23enne Newton suggerì che le forze che mantengono la Luna nella sua orbita sono della stessa natura delle forze che fanno cadere una mela sulla Terra. Secondo la sua ipotesi, tra tutti i corpi dell'Universo esistono forze di attrazione (forze gravitazionali) dirette lungo la linea di connessione centri di massa(Fig. 1.10.1). Il concetto di centro di massa di un corpo sarà definito rigorosamente in 1.23.

Per una palla omogenea, il centro di massa coincide con il centro della palla.

Negli anni successivi Newton cercò di trovare una spiegazione fisica leggi del moto planetario, scoperto dall'astronomo Giovanni Keplero all'inizio del XVII secolo, e danno un'espressione quantitativa per le forze gravitazionali. Sapendo come si muovono i pianeti, Newton voleva determinare quali forze agiscono su di essi. Questo percorso si chiama problema inverso della meccanica . Se il compito principale della meccanica è determinare le coordinate di un corpo di massa nota e la sua velocità in qualsiasi momento sulla base di forze note che agiscono sul corpo e date condizioni iniziali (problema diretto della meccanica ), quindi quando si risolve il problema inverso è necessario determinare le forze che agiscono sul corpo se si sa come si muove. La soluzione a questo problema portò Newton alla scoperta della legge di gravitazione universale.

Tutti i corpi sono attratti tra loro con una forza direttamente proporzionale alla loro massa e inversamente proporzionale al quadrato della distanza che li separa:

Fattore di proporzionalità Gè lo stesso per tutti i corpi in natura. Lo chiamano costante gravitazionale

Molti fenomeni in natura sono spiegati dall'azione delle forze di gravità universale. Il movimento dei pianeti dentro sistema solare, satelliti terrestri artificiali, traiettorie di volo missili balistici, il movimento dei corpi vicino alla superficie della Terra: trovano tutti una spiegazione basata sulla legge di gravitazione universale e sulle leggi della dinamica.

Una delle manifestazioni della forza di gravità universale è gravità . Questo è il nome comune della forza di attrazione dei corpi verso la Terra in prossimità della sua superficie. Se M- massa della Terra, R- il suo raggio, Mè la massa di un dato corpo, quindi la forza di gravità è uguale a

Dove G - accelerazione di gravità sulla superficie della Terra:

La forza di gravità è diretta verso il centro della Terra. In assenza di altre forze, il corpo cade liberamente sulla Terra con l'accelerazione della gravità.

Il valore medio dell'accelerazione di gravità per vari punti della superficie terrestre è 9,81 m/s 2 . Conoscere l'accelerazione di gravità e il raggio della Terra ( R= 6,38·10 6 m), possiamo calcolare la massa della Terra M:

Man mano che ci allontaniamo dalla superficie terrestre, la forza di gravità e l'accelerazione di gravità cambiano in proporzione inversa al quadrato della distanza R al centro della Terra. Riso. 1.10.2 illustra il cambiamento nella forza gravitazionale che agisce su un astronauta a bordo di un veicolo spaziale mentre si allontana dalla Terra. La forza con cui un astronauta di 71,5 kg (Gagarin) viene attratto dalla Terra in prossimità della sua superficie è di 700 N.

Un esempio di sistema di due corpi interagenti è il sistema Terra-Luna. La Luna è ad una certa distanza dalla Terra R L = 3,84 10 6 m Questa distanza è circa 60 volte il raggio della Terra R H. Pertanto, l'accelerazione della caduta libera UN A, a causa della gravità, si trova nell'orbita della Luna

Con tale accelerazione diretta verso il centro della Terra, la Luna si muove in orbita. Pertanto, questa accelerazione è accelerazione centripeta . Può essere calcolato utilizzando la formula cinematica per l'accelerazione centripeta:

Dove T= 27,3 giorni - il periodo di rivoluzione della Luna attorno alla Terra. Coincidenza dei risultati dei calcoli eseguiti in modi diversi, conferma l'ipotesi di Newton sull'unicità della forza che tiene in orbita la Luna e della forza di gravità.

Il campo gravitazionale della Luna determina l'accelerazione della gravità G L sulla sua superficie. La massa della Luna è 81 volte inferiore alla massa della Terra e il suo raggio è circa 3,7 volte inferiore al raggio della Terra. Quindi l'accelerazione G L è determinato dall'espressione:

Gli astronauti che sbarcarono sulla Luna si trovarono in condizioni di gravità così debole. Una persona in tali condizioni può fare passi da gigante. Ad esempio, se una persona sulla Terra salta ad un'altezza di 1 m, sulla Luna potrebbe saltare ad un'altezza di oltre 6 m.

Consideriamo ora la questione dei satelliti terrestri artificiali. I satelliti artificiali vanno oltre atmosfera terrestre, e sono influenzati solo dalle forze gravitazionali della Terra. A seconda di velocità iniziale la traiettoria di un corpo cosmico può essere diversa. Considereremo qui solo il caso di un satellite artificiale che si muove con moto circolare. vicino alla Terra orbita. Tali satelliti volano ad altitudini di circa 200-300 km e possiamo approssimativamente considerare la distanza dal centro della Terra pari al suo raggio R H. Allora l'accelerazione centripeta del satellite impartitagli dalle forze gravitazionali è approssimativamente uguale all'accelerazione di gravità G. Indichiamo la velocità del satellite nell'orbita terrestre bassa come υ 1 . Questa velocità si chiama prima velocità di fuga . Utilizzando la formula cinematica per accelerazione centripeta, otteniamo:

Muovendosi a tale velocità, il satellite circonderebbe la Terra nel tempo

Infatti, il periodo di rivoluzione di un satellite in un'orbita circolare vicino alla superficie terrestre è leggermente più lungo del valore specificato a causa della differenza tra il raggio dell'orbita reale e il raggio della Terra.

Il moto del satellite può essere considerato come caduta libera, simile al movimento di proiettili o missili balistici. L'unica differenza è che la velocità del satellite è così elevata che il raggio di curvatura della sua traiettoria è uguale al raggio della Terra.

Per i satelliti che si muovono lungo traiettorie circolari a notevole distanza dalla Terra, la gravità terrestre si indebolisce in maniera inversamente proporzionale al quadrato del raggio R traiettorie. La velocità del satellite υ si trova dalla condizione

Pertanto, nelle orbite alte la velocità dei satelliti è inferiore rispetto all'orbita terrestre bassa.

Periodo T la rivoluzione di un tale satellite è uguale a

Qui T 1 - periodo di rivoluzione del satellite nell'orbita terrestre bassa. Il periodo orbitale del satellite aumenta con l'aumentare del raggio orbitale. È facile calcolarlo con un raggio R orbita pari a circa 6,6 R 3, il periodo orbitale del satellite sarà pari a 24 ore. Un satellite con un tale periodo orbitale, lanciato sul piano equatoriale, rimarrà immobile oltre un certo punto superficie terrestre. Tali satelliti sono utilizzati nei sistemi di comunicazione radio spaziale. Orbita con raggio R = 6,6 R Si chiama Z geostazionario .

Nel 1667. Newton capì che affinché la Luna possa ruotare attorno alla Terra, e la Terra e gli altri pianeti attorno al Sole, deve esserci una forza che li mantenga in un'orbita circolare. Ha suggerito che la forza di gravità che agisce su tutti i corpi della Terra e la forza che mantiene i pianeti nelle loro orbite circolari sono la stessa forza. Questa forza si chiama forza di gravità universale O forza gravitazionale. Questa forza è una forza attrattiva e agisce tra tutti i corpi. formulato da Newton legge di gravitazione universale : due punti materiali si attraggono tra loro con una forza direttamente proporzionale al prodotto delle loro masse e inversamente proporzionale al quadrato della distanza che li separa.

Il coefficiente di proporzionalità G era sconosciuto ai tempi di Newton. Fu misurato per la prima volta sperimentalmente dallo scienziato inglese Cavendish. Questo coefficiente si chiama costante gravitazionale. Suo significato modernoè uguale . La costante gravitazionale è una delle costanti fisiche fondamentali. La legge di gravitazione universale può essere scritta in forma vettoriale. Se la forza che agisce sul secondo punto dal primo è uguale F21, e il raggio vettore del secondo punto rispetto al primo è uguale a R21, Quello:

La forma presentata della legge di gravitazione universale è valida solo per l'interazione gravitazionale di punti materiali. Non può essere utilizzato per corpi di forme e dimensioni arbitrarie. Calcolare la forza gravitazionale nel caso generale è un compito molto difficile. Tuttavia, ci sono corpi che non lo sono punti materiali, per il quale la forza gravitazionale può essere calcolata utilizzando la formula data. Si tratta di corpi che hanno simmetria sferica, ad esempio, a forma di palla. Per tali corpi vale la legge di cui sopra se per distanza R si intende la distanza tra i centri dei corpi. In particolare, la forza di gravità che agisce su tutti i corpi a partire dalla Terra può essere calcolata utilizzando questa formula, poiché la Terra ha la forma di una palla, e tutti gli altri corpi possono essere considerati punti materiali rispetto al raggio della Terra.

Poiché la gravità è forza gravitazionale, allora possiamo scrivere che la forza di gravità agente su un corpo di massa m è pari a

Dove MZ e RZ sono la massa e il raggio della Terra. D'altra parte, la forza di gravità è uguale a mg, dove g è l'accelerazione di gravità. Quindi l'accelerazione della caduta libera è uguale a

Questa è la formula per l'accelerazione della gravità sulla superficie della Terra. Se ti allontani dalla superficie terrestre, la distanza dal centro della Terra aumenterà e l'accelerazione di gravità diminuirà di conseguenza. Quindi ad un’altezza h sopra la superficie terrestre, l’accelerazione di gravità è pari a:

La legge della gravitazione universale fu scoperta da Newton nel 1687 mentre studiava il movimento del satellite della Luna attorno alla Terra. Il fisico inglese formulò chiaramente un postulato che caratterizza le forze di attrazione. Inoltre, analizzando le leggi di Keplero, Newton calcolò che le forze gravitazionali devono esistere non solo sul nostro pianeta, ma anche nello spazio.

Sfondo

La legge di gravitazione universale non è nata spontaneamente. Sin dai tempi antichi, le persone hanno studiato il cielo, principalmente per compilare calendari agricoli e calcolare date importanti, feste religiose. Le osservazioni hanno indicato che al centro del “mondo” c'è un Luminare (Sole), attorno al quale ruotano in orbita corpi celesti. Successivamente, i dogmi della chiesa non hanno permesso di tenerne conto e le persone hanno perso la conoscenza accumulata in migliaia di anni.

Nel XVI secolo, prima dell'invenzione dei telescopi, apparve una galassia di astronomi che guardavano il cielo in modo scientifico, scartando i divieti della chiesa. T. Brahe, osservando lo spazio da molti anni, ha sistematizzato i movimenti dei pianeti con particolare cura. Questi dati estremamente accurati aiutarono I. Keplero a scoprire successivamente le sue tre leggi.

Al momento della scoperta (1667) da parte di Isaac Newton della legge di gravità in astronomia, fu finalmente stabilito sistema eliocentrico mondo di N. Copernico. Secondo esso, ciascuno dei pianeti del sistema ruota attorno al Sole su orbite che, con un'approssimazione sufficiente per molti calcoli, possono essere considerate circolari. All'inizio del XVII secolo. I. Keplero, analizzando le opere di T. Brahe, stabilì leggi cinematiche che caratterizzano i movimenti dei pianeti. La scoperta divenne la base per chiarire la dinamica del movimento planetario, cioè le forze che determinano esattamente questo tipo di movimento.

Descrizione dell'interazione

A differenza delle interazioni deboli e forti di breve periodo, la gravità e i campi elettromagnetici hanno proprietà a lungo raggio: la loro influenza si manifesta su enormi distanze. I fenomeni meccanici nel macrocosmo sono influenzati da due forze: elettromagnetica e gravitazionale. L'influenza dei pianeti sui satelliti, il volo di un oggetto lanciato o lanciato, il galleggiamento di un corpo in un liquido: in ciascuno di questi fenomeni agiscono le forze gravitazionali. Questi oggetti sono attratti dal pianeta e gravitano verso di esso, da qui il nome “legge di gravitazione universale”.

È stato dimostrato che esiste certamente una forza di reciproca attrazione tra i corpi fisici. Fenomeni come la caduta di oggetti sulla Terra, la rotazione della Luna e dei pianeti attorno al Sole, che si verificano sotto l'influenza delle forze di gravità universale, sono chiamati gravitazionali.

Legge di gravitazione universale: formula

La gravità universale è formulata come segue: due oggetti materiali qualsiasi sono attratti l'uno dall'altro con una certa forza. L'entità di questa forza è direttamente proporzionale al prodotto delle masse di questi oggetti e inversamente proporzionale al quadrato della distanza tra loro:

Nella formula, m1 e m2 sono le masse degli oggetti materiali studiati; r è la distanza determinata tra i centri di massa degli oggetti calcolati; G è una quantità gravitazionale costante che esprime la forza con cui avviene l'attrazione reciproca di due oggetti del peso di 1 kg ciascuno, posti a una distanza di 1 m.

Da cosa dipende la forza di attrazione?

La legge di gravità funziona in modo diverso a seconda della regione. Poiché la forza di gravità dipende dai valori della latitudine in una determinata area, allo stesso modo dipende l'accelerazione della caduta libera significati diversi in luoghi diversi. La forza di gravità e, di conseguenza, l'accelerazione della caduta libera hanno un valore massimo ai poli della Terra: la forza di gravità in questi punti è uguale alla forza di attrazione. I valori minimi saranno all’equatore.

Il globo è leggermente appiattito, il suo raggio polare è circa 21,5 km inferiore al raggio equatoriale. Tuttavia, questa dipendenza è meno significativa rispetto alla rotazione giornaliera della Terra. I calcoli mostrano che a causa dell'oblazione della Terra all'equatore, l'entità dell'accelerazione dovuta alla gravità è leggermente inferiore al suo valore al polo dello 0,18% e dopo la rotazione giornaliera dello 0,34%.

Tuttavia, nello stesso luogo sulla Terra, l'angolo tra i vettori di direzione è piccolo, quindi la discrepanza tra la forza di attrazione e la forza di gravità è insignificante e può essere trascurata nei calcoli. Possiamo cioè supporre che i moduli di queste forze siano gli stessi: l’accelerazione di gravità vicino alla superficie terrestre è la stessa ovunque ed è di circa 9,8 m/s².

Conclusione

Isaac Newton era uno scienziato che fece una rivoluzione scientifica, ricostruì completamente i principi della dinamica e, sulla base di essi, creò un'immagine scientifica del mondo. La sua scoperta ha influenzato lo sviluppo della scienza e la creazione della cultura materiale e spirituale. Toccò al destino di Newton rivedere i risultati dell'idea del mondo. Nel XVII secolo Gli scienziati hanno completato il grandioso lavoro di costruzione della fondazione nuova scienza- fisici.

In questo paragrafo ti ricorderemo la gravità, l'accelerazione centripeta e il peso corporeo

Ogni corpo sul pianeta è influenzato dalla gravità terrestre. La forza con cui la Terra attrae ciascun corpo è determinata dalla formula

Il punto di applicazione è al centro di gravità del corpo. Gravità sempre diretto verticalmente verso il basso.

Viene chiamata la forza con cui un corpo viene attratto verso la Terra sotto l'influenza del campo gravitazionale terrestre gravità. Secondo la legge di gravitazione universale, sulla superficie della Terra (o in prossimità di questa superficie), un corpo di massa m subisce l'azione della forza di gravità

F t =GMm/R 2

dove M è la massa della Terra; R è il raggio della Terra.
Se su un corpo agisce solo la forza di gravità e tutte le altre forze sono in equilibrio tra loro, il corpo subisce una caduta libera. Secondo la seconda legge e formula di Newton F t =GMm/R 2 il modulo di accelerazione gravitazionale g si trova dalla formula

g=F t /m=GM/R 2 .

Dalla formula (2.29) segue che l'accelerazione della caduta libera non dipende dalla massa m del corpo che cade, cioè per tutti i corpi in un dato luogo della Terra è lo stesso. Dalla formula (2.29) segue che Ft = mg. In forma vettoriale

F t = mg

Nel § 5 si è notato che poiché la Terra non è una sfera, ma un ellissoide di rivoluzione, il suo raggio polare è minore di quello equatoriale. Dalla formula F t =GMm/R 2 è chiaro che per questo motivo la forza di gravità e l'accelerazione di gravità da essa provocata al polo è maggiore che all'equatore.

La forza di gravità agisce su tutti i corpi che si trovano nel campo gravitazionale della Terra, ma non tutti i corpi cadono sulla Terra. Ciò si spiega con il fatto che il movimento di molti corpi è impedito da altri corpi, ad esempio supporti, fili di sospensione, ecc. I corpi che limitano il movimento di altri corpi sono chiamati connessioni. Sotto l’influenza della gravità, i legami si deformano e la forza di reazione della connessione deformata, secondo la terza legge di Newton, bilancia la forza di gravità.

L'accelerazione di gravità è influenzata dalla rotazione della Terra. Questa influenza è spiegata come segue. I sistemi di riferimento associati alla superficie terrestre (ad eccezione dei due associati ai poli terrestri) non sono, in senso stretto, sistemi di riferimento inerziali: la Terra ruota attorno al proprio asse e insieme ad essa tali sistemi di riferimento si muovono in cerchi con accelerazione centripeta. Questa non inerzialità dei sistemi di riferimento si manifesta, in particolare, nel fatto che il valore dell'accelerazione di caduta libera risulta essere diverso nei diversi luoghi della Terra e dipende da latitudine geografica il luogo in cui si trova il sistema di riferimento associato alla Terra, rispetto al quale viene determinata l'accelerazione di gravità.

Lo hanno dimostrato le misurazioni effettuate a diverse latitudini valori numerici le accelerazioni di caduta libera differiscono poco l'una dall'altra. Pertanto, con calcoli non molto accurati, possiamo trascurare la non inerzialità dei sistemi di riferimento associati alla superficie terrestre, nonché la differenza nella forma della Terra da quella sferica, e supporre che l'accelerazione di gravità in qualsiasi punto della Terra è lo stesso e pari a 9,8 m/s 2 .

Dalla legge di gravitazione universale ne consegue che la forza di gravità e l'accelerazione di gravità da essa causata diminuiscono con l'aumentare della distanza dalla Terra. Ad un'altezza h dalla superficie terrestre, il modulo di accelerazione gravitazionale è determinato dalla formula

g=GM/(R+h) 2.

È stato accertato che ad un'altitudine di 300 km sopra la superficie terrestre l'accelerazione di gravità è inferiore di 1 m/s2 rispetto alla superficie terrestre.
Di conseguenza, vicino alla Terra (fino ad altezze di diversi chilometri) la forza di gravità praticamente non cambia, e quindi la caduta libera dei corpi vicino alla Terra è un movimento uniformemente accelerato.

Peso corporeo. Assenza di peso e sovraccarico

Si chiama forza la forza con cui, a causa dell'attrazione verso la Terra, un corpo agisce sul suo sostegno o sospensione peso corporeo. A differenza della gravità, che è una forza gravitazionale applicata a un corpo, il peso è una forza elastica applicata a un supporto o sospensione (cioè un collegamento).

Le osservazioni mostrano che il peso di un corpo P, determinato su una bilancia a molla, è uguale alla forza di gravità F t agente sul corpo solo se le bilance con il corpo rispetto alla Terra sono ferme o si muovono in modo uniforme e rettilineo; In questo caso

Р=F t=mg.

Se il corpo si muove ad una velocità accelerata, il suo peso dipende dal valore di questa accelerazione e dalla sua direzione rispetto alla direzione dell'accelerazione di gravità.

Quando un corpo è sospeso su un dinamometro, su di esso agiscono due forze: la forza di gravità F t =mg e la forza elastica F yp della molla. Se in questo caso il corpo si muove verticalmente verso l'alto o verso il basso rispetto alla direzione di accelerazione della caduta libera, la somma vettoriale delle forze F t e F up dà una risultante, provocando l'accelerazione del corpo, ad es.

F t + F su =ma.

Secondo la definizione sopra riportata del concetto di “peso”, possiamo scrivere che P = -F yp. Dalla formula: F t + F su =ma. tenendo conto che F T =mg, ne consegue che mg-ma=-F sì . Pertanto, P=m(g-a).

Le forze Ft e Fup sono dirette lungo una retta verticale. Pertanto, se l'accelerazione del corpo a è diretta verso il basso (cioè coincide in direzione con l'accelerazione di caduta libera g), allora in modulo

P=m(g-a)

Se l'accelerazione del corpo è diretta verso l'alto (cioè opposta alla direzione dell'accelerazione della caduta libera), allora

P = m = m(g+a).

Di conseguenza, il peso di un corpo la cui accelerazione coincide nella direzione con l'accelerazione di gravità, meno peso corpo a riposo e il peso del corpo la cui accelerazione è opposta alla direzione dell'accelerazione di caduta libera, più peso corpo a riposo. Viene chiamato un aumento del peso corporeo causato dal suo movimento accelerato sovraccarico.

In caduta libera a=g. Dalla formula: P=m(g-a)

ne consegue che in questo caso P = 0, cioè non c'è peso. Pertanto, se i corpi si muovono solo sotto l'influenza della gravità (cioè cadono liberamente), si trovano in uno stato assenza di gravità. Un tratto caratteristico Questo stato è l'assenza di deformazioni e tensioni interne nei corpi in caduta libera, causate dalla gravità nei corpi a riposo. La ragione dell'assenza di gravità dei corpi è che la forza di gravità impartisce accelerazioni uguali a un corpo in caduta libera e al suo supporto (o sospensione).

In natura esistono varie forze che caratterizzano l'interazione dei corpi. Consideriamo le forze che si verificano nella meccanica.

Forze gravitazionali. Probabilmente la prima forza di cui l'uomo si rese conto fu la forza di gravità che agisce sui corpi della Terra.

E ci sono voluti molti secoli perché le persone capissero che la forza di gravità agisce tra qualsiasi corpo. E ci sono voluti molti secoli perché le persone capissero che la forza di gravità agisce tra qualsiasi corpo. Il fisico inglese Newton fu il primo a comprendere questo fatto. Analizzando le leggi che governano il moto dei pianeti (leggi di Keplero), giunse alla conclusione che le leggi osservate del moto dei pianeti possono essere soddisfatte solo se tra loro esiste una forza attrattiva, direttamente proporzionale alle loro masse e inversamente proporzionale alla quadrato della distanza tra loro.

formulato da Newton legge di gravitazione universale. Due corpi qualsiasi si attraggono. La forza di attrazione tra corpi puntiformi è diretta lungo la retta che li collega, è direttamente proporzionale alle masse di entrambi e inversamente proporzionale al quadrato della distanza tra loro:

In questo caso per corpi puntiformi si intendono corpi le cui dimensioni sono molte volte inferiori alla distanza tra loro.

Le forze di gravità universale sono chiamate forze gravitazionali. Il coefficiente di proporzionalità G è chiamato costante gravitazionale. Il suo valore è stato determinato sperimentalmente: G = 6,7·10¯¹¹ N m²/kg².

Gravità agendo in prossimità della superficie terrestre è diretto verso il suo centro e si calcola con la formula:

dove g è l'accelerazione di gravità (g = 9,8 m/s²).

Il ruolo della gravità nella natura vivente è molto significativo, poiché le dimensioni, la forma e le proporzioni degli esseri viventi dipendono in gran parte dalla sua grandezza.

Peso corporeo. Consideriamo cosa succede quando un carico viene posizionato su un piano orizzontale (supporto). Nel primo momento dopo l'abbassamento del carico, questo inizia a muoversi verso il basso sotto l'influenza della gravità (Fig. 8).

Il piano si piega e appare una forza elastica (reazione di supporto) diretta verso l'alto. Dopo che la forza elastica (Fу) bilancia la forza di gravità, l'abbassamento del corpo e la deflessione del supporto si fermeranno.

La deflessione del supporto è avvenuta sotto l'azione del corpo, quindi una certa forza (P) agisce sul supporto dal lato del corpo, chiamata peso del corpo (Fig. 8, b). Secondo la terza legge di Newton, il peso di un corpo è uguale alla forza di reazione del suolo ed è diretto nella direzione opposta.

P = - Fу = Fpesante.

Peso corporeo si chiama la forza P con cui un corpo agisce su un supporto orizzontale immobile rispetto ad esso.

Poiché al supporto viene applicata la forza di gravità (peso), questo si deforma e, grazie alla sua elasticità, contrasta la forza di gravità. Le forze sviluppate in questo caso dal lato del supporto sono chiamate forze di reazione del supporto e il fenomeno stesso dello sviluppo della contrazione è chiamato reazione del supporto. Secondo la terza legge di Newton, la forza di reazione del supporto è uguale in grandezza alla forza di gravità del corpo e opposta in direzione.

Se una persona su un supporto si muove con l'accelerazione delle parti del suo corpo dirette dal supporto, allora la forza di reazione del supporto aumenta della quantità ma, dove m è la massa della persona, ed è l'accelerazione con cui la persona si muove. parti del suo corpo si muovono. Questi effetti dinamici possono essere registrati utilizzando dispositivi estensimetrici (dinamogrammi).

Il peso non deve essere confuso con il peso corporeo. La massa di un corpo caratterizza le sue proprietà inerti e non dipende né dalla forza di gravità né dall'accelerazione con cui si muove.

Il peso di un corpo caratterizza la forza con cui agisce sul sostegno e dipende sia dalla forza di gravità che dall'accelerazione del movimento.

Ad esempio, sulla Luna il peso di un corpo è circa 6 volte inferiore al peso di un corpo sulla Terra. La massa in entrambi i casi è la stessa ed è determinata dalla quantità di materia nel corpo.

Nella vita di tutti i giorni, nella tecnologia e nello sport, il peso è spesso indicato non in newton (N), ma in chilogrammi di forza (kgf). Il passaggio da un'unità all'altra viene effettuato secondo la formula: 1 kgf = 9,8 N.

Quando il supporto e il corpo sono immobili, la massa del corpo è uguale alla gravità di questo corpo. Quando il supporto e il corpo si muovono con una certa accelerazione, a seconda della direzione, il corpo può sperimentare assenza di gravità o sovraccarico. Quando l'accelerazione coincide nella direzione ed è uguale all'accelerazione di gravità, il peso del corpo sarà zero, quindi si verifica uno stato di assenza di gravità (ISS, ascensore ad alta velocità durante la discesa). Quando l'accelerazione del movimento del supporto è opposta all'accelerazione della caduta libera, la persona sperimenta un sovraccarico (un lancio con equipaggio dalla superficie della Terra astronave, Ascensore ad alta velocità in salita).