አካላዊ ቃላትን መረዳት እና የመጠን ገለጻዎችን ማወቅ የተለያዩ ህጎችን በማጥናትና በፊዚክስ ውስጥ ያሉ ችግሮችን ለመፍታት ትልቅ ሚና ይጫወታል። ከመሠረታዊ ፅንሰ-ሀሳቦች ውስጥ አንዱ የሰውነት ስብስብ ጽንሰ-ሐሳብ ነው. የሚለውን ጥያቄ ጠለቅ ብለን እንመልከተው፡ የሰውነት ክብደት ምንድን ነው?
ታሪክ
የዘመኑን የፊዚክስ እይታ ከግምት ውስጥ ስናስገባ የሰውነት ክብደት በእንቅስቃሴ ወቅት፣ በእውነተኞቹ ነገሮች መካከል በሚደረግ መስተጋብር እንዲሁም በአቶሚክ እና በኒውክሌር ለውጥ ወቅት የሚገለጥ ባህሪ ነው ብሎ በእርግጠኝነት መናገር ይቻላል። ይሁን እንጂ ይህ የጅምላ ግንዛቤ በቅርብ ጊዜ ቅርጽ ያዘ፣ በ20ኛው ክፍለ ዘመን የመጀመሪያዎቹ አስርት ዓመታት ውስጥ፣ በአንስታይን በተፈጠረው የአንፃራዊነት ፅንሰ-ሀሳብ ምስጋና ይግባው።
ወደ ታሪክ ስንመለስ፣ አንዳንድ የጥንቷ ግሪክ ፈላስፎች እንቅስቃሴ የለም ብለው ያምኑ እንደነበር እናስታውሳለን፣ስለዚህ የሰውነት ብዛት ጽንሰ-ሀሳብ አልነበረም። ቢሆንም, የሰውነት ክብደት ጽንሰ-ሐሳብ ነበር. ይህንን ለማድረግ የአርኪሜዲስን ህግ ማስታወስ በቂ ነው. ክብደት ከሰውነት ክብደት ጋር የተያያዘ ነው. ሆኖም ግን፣ ተመሳሳይ ዋጋ ያላቸው አይደሉም።
Bበዘመናዊው ዘመን ለዴካርት ፣ ለጋሊልዮ እና በተለይም ለኒውተን ስራዎች ምስጋና ይግባውና የሁለት የተለያዩ ብዙ ሰዎች ጽንሰ-ሀሳቦች ተፈጠሩ-
- የማይሰራ፤
- ስበት።
በኋላ ላይ እንደታየው ሁለቱም የሰውነት ክብደት ዓይነቶች አንድ አይነት እሴት ናቸው፣ይህም በተፈጥሮው በዙሪያችን ያሉ ነገሮች ሁሉ ባህሪይ ነው።
የማይገባ
የማይነቃነቅ ጅምላ ሲናገሩ፣ ብዙ የፊዚክስ ሊቃውንት ለኒውተን ሁለተኛ ህግ ቀመር መስጠት ጀምረዋል፣ እሱም ሃይል፣ የሰውነት ብዛት እና ማፋጠን በአንድ እኩልነት የተገናኙት። ሆኖም፣ ኒውተን ራሱ ሕጉን የቀረጸበት የበለጠ መሠረታዊ አገላለጽ አለ። የእንቅስቃሴው መጠን ያህል ነው።
በፊዚክስ ውስጥ ሞመንተም ከሰውነት ክብደት m ምርት እና በጠፈር ውስጥ ካለው እንቅስቃሴ ፍጥነት ጋር እኩል የሆነ እሴት እንደሆነ ይገነዘባል፡
p=mv
ለማንኛውም አካል እሴቶቹ p እና v የባህሪው የቬክተር ተለዋዋጮች ናቸው። እሴቱ m ለተገመተው አካል የተወሰነ መጠን ያለው ቋሚ ነው፣ እሱም p እና v ያገናኛል። ይህ ጥምርታ በጨመረ መጠን የ p ዋጋ በቋሚ ፍጥነት ይበልጣል እና እንቅስቃሴውን ለማቆም በጣም አስቸጋሪ ይሆናል. ማለትም የሰውነት ክብደት የማይነቃነቅ ባህሪያቱ ነው።
በፒ የተጻፈውን አገላለጽ በመጠቀም ኒውተን የፍጥነት ለውጥን በሒሳብ የሚገልጽ ዝነኛ ሕጉን አገኘ። ብዙውን ጊዜ በሚከተለው ቅጽ ይገለጻል፡
F=ma
እዚህ F ነው በሰውነት ላይ የሚሠራው በጅምላ m እና ፍጥነትን ይሰጣል ሀ. እንደ ውስጥበቀድሞው አገላለጽ, የጅምላ m በሁለቱ የቬክተር ባህሪያት መካከል ያለው ተመጣጣኝ ምክንያት ነው. የሰውነት ክብደት በጨመረ ቁጥር ፍጥነቱን ለመለወጥ (ከሀ ያነሰ) በቋሚ ኃይል እርዳታ F.
የስበት ኃይል
በታሪክ ውስጥ የሰው ልጅ ሰማይን፣ከዋክብትን እና ፕላኔቶችን ተከትሏል። በ17ኛው መቶ ክፍለ ዘመን በተደረጉት በርካታ ምልከታዎች ምክንያት፣ አይዛክ ኒውተን የአለም አቀፋዊ የስበት ህግን አዘጋጀ። በዚህ ህግ መሰረት ሁለት ግዙፍ እቃዎች በሁለት ቋሚዎች መጠን M1 እና M2 እና በተገላቢጦሽ ከካሬው ጋር ይዛመዳሉ። በመካከላቸው ያለው ርቀት R ማለትም፡
F=GM1 M2 / R2
እዚህ G የስበት ቋሚ ነው። ቋሚዎች M1 እና M2 መስተጋብር የነገሮች የስበት ብዛት ይባላሉ።
ስለዚህ የሰውነት ስበት ክብደት በእውነተኛ ነገሮች መካከል ያለው የመሳብ ሃይል መለኪያ ሲሆን ይህም ከማይነቃነቅ ክብደት ጋር ምንም ግንኙነት የለውም።
የሰውነት ክብደት እና ክብደት
ከላይ ያለው አገላለጽ በምድራችን ላይ ባለው የስበት ኃይል ላይ ከተተገበረ የሚከተለው ቀመር ሊጻፍ ይችላል፡
F=mg፣ የት g=GM / R2
እዚህ M እና R የፕላኔታችን እና የራዲየስዋ ብዛት በቅደም ተከተል ናቸው። የ g ዋጋ ለእያንዳንዱ የትምህርት ቤት ልጅ የሚያውቀው የነጻ ውድቀት ማፋጠን ነው። ኤም የሚለው ፊደል የሰውነትን የስበት ክብደት ያሳያል። ይህ ፎርሙላ የሰው ብዛት ሜትር በሆነ የሰውነት ምድር የመሳብ ኃይልን ለማስላት ያስችሎታል።
በኒውተን ሶስተኛ ህግ መሰረት ኤፍ ሃይሉ መሆን አለበት።ሰውነቱ የሚያርፍበት ድጋፍ N ምላሽ ጋር እኩል ነው. ይህ እኩልነት አዲስ አካላዊ ብዛትን ለማስተዋወቅ ያስችለናል - ክብደት። ክብደት ሰውነቱ እገዳውን የሚዘረጋበት ወይም የተወሰነ ድጋፍ ላይ የሚጫንበት ሃይል ነው።
ብዙ ፊዚክስን የማያውቁ ሰዎች የክብደት እና የጅምላ ፅንሰ ሀሳቦችን አይለዩም። በተመሳሳይ ጊዜ, ሙሉ ለሙሉ የተለያዩ እሴቶች ናቸው. በተለያየ አሃዶች (ጅምላ በኪሎግራም, ክብደት በኒውተን) ይለካሉ. በተጨማሪም ክብደት የሰውነት ባህሪ አይደለም, ነገር ግን ክብደት ነው. የሆነ ሆኖ የሰውነት ክብደትን በማወቅ የክብደቱን መጠን ማስላት ይችላሉ P. ይህ የሚከናወነው በሚከተለው ቀመር ነው:
m=P / g
ቅዳሴ አንድ ባህሪ ነው
ከላይ እንደተገለፀው የሰውነት ክብደት ስበት እና የማይነቃነቅ ሊሆን ይችላል። አልበርት አንስታይን የአንፃራዊነት ፅንሰ-ሀሳቡን ሲያዳብር፣ ምልክት የተደረገባቸው የጅምላ ዓይነቶች የቁስ አካልን ባህሪ ይወክላሉ ከሚለው ግምት ቀጠለ።
እስካሁን ድረስ በርካታ የሁለቱም አይነት የሰውነት ስብስቦች በተለያዩ ሁኔታዎች ተካሂደዋል። እነዚህ ሁሉ መመዘኛዎች ስበት እና የማይነቃቁ ስብስቦች እነሱን ለመወሰን ጥቅም ላይ ከዋሉት መሳሪያዎች ትክክለኛነት ጋር እርስ በርስ ይጣጣማሉ የሚል መደምደሚያ ላይ ደርሰዋል።
በባለፈው ክፍለ ዘመን አጋማሽ ላይ የነበረው ፈጣን የኒውክሌር ኢነርጂ ልማት የጅምላ ጽንሰ-ሀሳብን በጥልቀት በመረዳት በብርሃን ፍጥነት ከኃይል ጋር የተያያዘ ሆኖ ተገኝቷል። የሰውነት ጉልበት እና ክብደት የአንዳንድ ነጠላ ቁስ አካላት መገለጫ ነው።
