§ 18 Вес тела, движущегося с ускорением
Весом тела называют ту силу, с которой оно, будучи притянуто Землёй, действует на опору или натягивает подвес. То есть вес проявляется через силу упругости, а не через гравитацию напрямую.
Если тело не ускоряется — стоит неподвижно или движется равномерно и прямо — величина его веса совпадает с силой тяжести:
P = m · g
Вес при движении опоры или подвеса
Когда опора или подвес начинают двигаться с ускорением, величина веса изменяется.
Движение вверх с ускорением a
Если опора ускоренно поднимается, ощущаемый вес увеличивается. Тогда:
P = m · (g + a)
В таких условиях человек испытывает перегрузку — знакомое ощущение при взлёте самолёта или старте ракеты.
Движение вниз с ускорением a
Если опора двигается вниз ускоренно, вес уменьшается:
P = m · (g – a)
Это приводит к ощущению лёгкости — например, когда лифт начинает быстро опускаться.
Ускорение равно ускорению свободного падения
Когда опора или подвес падают с ускорением a = g, тело перестаёт на них воздействовать:
P = 0
Такое состояние называется невесомостью: тело не давит на опору и не натягивает подвес.
Невесомость возникает, если на тело действует лишь сила тяжести, без каких-либо дополнительных сил (как при свободном падении). Именно это состояние постоянно испытывают космонавты, двигаясь по орбите.