Van Jordán Nemorario vagy Juan de Sajonia († 1237) mű A súlyok közül (De ponderibus), amelyben a súly fogalmát megközelítik, és amikor egy ferde síkban talált "súlyokat" vizsgálja, gravitációs erejüket két komponensre bontotta: a ferde sík normáljára és a vele párhuzamosra. "Minél alacsonyabb ez utóbbi, annál alacsonyabb a helyzetfüggő gravitáció (gravitas secundum situm)." Ez az eset, amikor a ferde síkon nyugvó testre ható erők lebomlanak, kétségeket ébreszt abban, hogy mi a súly, és ez volt az egyik olyan aggodalom, amely felvetette e munka teljesítményét.

hogy súly

Jean Buridán (1300-1358) esetében, amikor a malom őrlőtárcsa mozgását elemzi, megmagyarázza a mozgás fokozatos csökkenését az ellenállás miatt, amellyel a köszörűkorong "természetes súlya" szembeszáll; Ha ez az ellenállás nem létezne, akkor Buridán véleménye szerint a mozgalom végtelenül folytatódna. Azt állítva, hogy "zuhanó testeknél a természetes súly állandó marad, ezért egy másik tényben kell keresni a sebességgyorsulás okát".

Nicolás de Cusa (1401-1464) kijelenti, hogy a súlykülönbségek révén, sokkal nagyobb biztonsággal, mint más eljárásokkal, behatolhat a dolgok titkaiba. Például "két különböző térfogatú, két különböző forrásból vett víz súlya, a vér és a vizelet súlya, a fa égése előtti és utáni lemérésével is meg lehet tudni, mennyi víz volt a tűzben ".

Descartes (1596-1659) örvények alapján magyarázta a testek súlyát, figyelembe véve, hogy az anyag különféle elemei örvényeket alkotnak, amelyekből a Nap és a bolygók származnak, és azt mondta, hogy az üstökösök vagy a sárkányok lefelé emelkedve fogynak. a levegő, ez olyan jel, amely a távolság elpusztítja a gravitációt.

Mivel a súlykoncepció kezelése az ókortól származik, és különböző módon kezelték, bár egy közös szál értékelhető: összefüggése a testek tulajdonságával, összefüggésben a Föld vonzerejével.

A súly kezelése a fizika szövegekben

A súly fogalmának bármilyen szintű szövegekben történő áttekintése, beleértve az enciklopédiákat, szótárakat, kézikönyveket, alább mutatja az egységesség hiányát a fogalom meghatározása szempontjából:

Candel és munkatársai: Bachillerato Physics and Chemistry, szuggesztív cím alatt "Mennyit mérsz?", Állítsd: "Súlynak nevezzük azt az erőt, amellyel a Föld vonzza a testeket. Általánosságban az m tömegű test súlya a következőképpen fejezhető ki:

Súly = F = GMt m/Rt2

Mivel a GMt/Rt2 konstans, ennek az állandónak a hívása g: 9,8 m/s2. A test tömegének kifejezése: P = mg "

Miután ezt felvetette, a szöveg szerzői megkérik, hogy hasonlítsák össze, milyen 70 kg tömegű űrhajós a Földön és a Holdon. Van-e értelme kiszámítani a Hold súlyát, amikor meghatározták, hogy a súly az az erő, amellyel a Föld vonzza a testeket?

Ugyanezen szerzők az egyetemi orientáció fizika tanfolyamán az erővel való foglalkozáskor azt mondják, hogy "egyes testek másokra gyakorolt ​​hatását (interakció) jellemzi", ami általánosan elfogadott. Tekintsük ezt a szöveget, hogy attól a ténytől fogva, hogy a Föld ugyanazon pontján minden test ugyanolyan gyorsulással esik (kb. G = 9,8 m/s), az az erő, amellyel a Föld vonzza őket: F = mg, és ezt az erőt hívja súly. Olyan kifejezéseket is kezel, mint például, hogy az űrben lévő egyén súlytalanul lebeg, és hogy ebben a hajóban (az űrben lévő) nincs gravitáció. Nem megfelelő elnevezést vezetünk be ide, mivel szemantikai szempontból a súlytalanság olyan testet jelent, amely nem esik gravitáció alá vagy hiányzik a gravitációs vonzerő, és olyan magasságokban, ahol az emberrel rendelkező űrjárművek keringenek, a gravitációs vonzerő nagyon eltér a nullától. Ezt az állapotot, amelyben az űrhajósok találják magukat, kifogástalannak kell jellemezni, amint azt később felismerjük, bár a kifogástalan kifejezés nem szerepel a Spanyol Királyi Akadémia szótárában, a Microsoft Encarta Encyclopedia 2008-ban.

David Halliday és munkatársai, a Fizika alapjai című rangos könyve 1997-es V. kiadásában kimondja, hogy „a súly W egy test olyan erő, amely a testet egy közeli csillagászati ​​test felé húzza; hétköznapi körülmények között ilyen csillagászati ​​test a Föld. Az erő alapvetően egy vonzerőnek nevezett gravitációs vonzerő- a két test között ”, és vegyük figyelembe azt a helyzetet, amikor egy m tömegű test egy olyan pontban helyezkedik el, ahol a szabad esés gyorsulásának g nagysága van, akkor a testre ható súly (erő) vektor W nagysága: W = mg, vagy vektorosan W= mg ". Ezek a szerzők azt feltételezik, hogy a súlyt inerciarendszerben mérik, és ha nem, akkor úgy vélik, hogy ez látszólagos súly a valós helyett. Ebben a megközelítésben az első esetben megkérdőjelezett kérdés legyőzhető, mivel minden csillagászati ​​test vonzereje ma már elismerhető, de egyetért abban, hogy a súly a vonzás gravitációs ereje.

A Microsoft Encarta Encyclopedia 2008 a súlyt úgy határozza meg, hogy „az objektumra kifejtett gravitációs erő mértéke. A Föld közelében, és amíg nincs olyan ok, amely megakadályozná, minden tárgy gyorsulás, g által animálva esik, így állandó erőnek van kitéve, amely a súly "és folytatódik", a különböző tárgyak vonzódnak különböző nagyságrendű gravitációs erők által. Az m tömegű tárgyra ható gravitációs erő matematikailag kifejezhető a P = m · g "kifejezéssel. E meghatározás szerint szükség lesz-e arra, hogy a testet egy g gyorsulás animálja, figyelembe véve vagy meghatározva annak súlyát?

Másrészt Landau az Általános fizika tanfolyamában a súlyt úgy határozza meg: "a gravitáció (gravitáció) ereje, amely a föld felszíne közelében lévő testre hat". Kis magasságokhoz viszonyítva a Föld felszínéhez P = mg.

A H. Franke Fizikai Szótár kimondja, hogy „egy erő minden testre, a gravitációra hat, annak a kölcsönös vonzódásnak köszönhetően, amely a Föld és a közelében lévő testek között fennáll. Ez az erő határozza meg a testek súlyát. Ebből az következik, hogy a súly G = mg-val fejezhető ki, ahol m az egyes testek saját tulajdonsága (a nehéz tömeg), g pedig a gravitáció gyorsulása ”. Ismét ugyanazt a számítási kifejezést mutatjuk be anélkül, hogy további szempontokat vennénk figyelembe.

A Wikipedia 2008. július 16-án módosított oldalán olvasható, hogy „a súly az objektumra ható gravitációs erő mértéke. A föld felszíne közelében a gravitáció gyorsulása megközelítőleg állandó; ez azt jelenti, hogy egy anyagi tárgy súlya arányos a tömegével ".

A Multimedia Encyclopedia Salvat a súlyt "annak az erőnek tekinti, amellyel a Föld vonzza a testet", mondván, hogy a súlyt úgy kapjuk meg, hogy a test tömegét (ennek jellemző tulajdonságát) megszorozzuk a gravitáció gyorsulásával. Az összes látott definíció nem tér el jelentősen egymástól.

Azok a dokumentumok és szövegek, amelyek rendeltetésük szerint elősegíthetik a súly fogalmának tisztázását, a következők láthatók:

A kubai NC-90-00-06-02 szabványban, amely meghatározza az SI-ből származtatott egységeket, a 2.10.02. Számmal, a fizikai nagyság megnevezése alatt, megjelenik a Gravitációs Erő (súly), de a Ehhez a nagysághoz viszonyítva, bár a fajsúlyban a súlyt a következőképpen említik: "A köbméterenkénti Newton megegyezik egy homogén anyag fajsúlyával, amelynek tömege egy Newton, ha egy köbméterrel egyenlő térfogatot foglal el. ".

A Sena által kiadott „Fizikai nagyságok és dimenziók mértékegységeiben” a fajsúly ​​a homogén test súlyának és térfogatának kapcsolataként jelenik meg, de a súlyt nem határozza meg. Ugyanez a szerző megemlíti, hogy egy test súlyát és tömegét az F = mg összefüggés kapcsolja össze, ahol g a szabad esés gyorsulása.

A VOX-General Dictionary of the Spanish Language azt mondja, hogy "a súly minden olyan gravitációs akció eredménye, amely a test molekuláin hat, és ennek eredményeként kisebb-nagyobb nyomást gyakorol arra a felületre, amelyen nyugszik".

Resnick Bevezetés a relativitáselméletbe című könyvében a C kiegészítő témában megjegyzi, hogy „az űrhajós által elengedett tárgyak nem esnek le a műhold vonatkozásában (úgy tűnik, hogy az űrben lebegnek), és maga az űrhajós mentes lesz az erőtől. fellépés a gravitáció ellen az indítás előtt (úgy érzi, hogy nem mérlegel) ".

Íme, ebben az utóbbi két definícióban a súly kezelésének némileg eltérő módja jelenik meg a korábban kitettekkel szemben, és ez közelebb lesz máshoz, amelyet az alábbiakban ismertetünk.

Az ügy megközelítésének másik módja

A Mecánica Portuondo című könyvében "összeköti a test súlyát azzal az erővel, amelyet az említett test önmagában fejt ki támaszára, vagy támaszára, amikor nyugalomban marad vele szemben".

Yavorski és Pinsky kijelentik, hogy "azt az erőt, amellyel a Föld vonzza a testeket, gravitációs erőnek nevezzük". Azért nem esik minden test a Földre, mert a mozgást más testek korlátozzák: támaszok, szálak, rugó, fal stb. és mindezt mechanikus köteléknek vagy kötésnek hívják. Aztán korlátozzák, hogy a gravitációs erő hatására a kötések deformálódjanak, és a deformált kötések reakciója, Newton harmadik törvénye szerint, kiegyensúlyozza az említett erőt. Aztán súlynak nevezik azt az erőt, amellyel a test a láncszemre hat (a vízszintes támaszt nyomja vagy a rugót kinyújtja), mivel e test vonzza a Föld. Úgy vélik továbbá, hogy a súly megegyezik a gravitációs erővel bármely inerciális referenciarendszerben, és kezelik a súlytalanság kifejezést.

A Kikoin és a Kikoin "egy test súlyának nevezi azt az erőt, amellyel a támaszra vagy a felfüggesztésre hat a Föld felé vonzódása miatt".

Saveliev úgy véli, hogy „a Föld vonzó erejének hatására minden test ugyanolyan gyorsulással esik a Föld felszínéhez képest. Ez azt jelenti, hogy a bolygónkhoz kapcsolt referenciakeretben erő hat az m tömeg minden testére P = mg gravitációs erőnek nevezzük. Amikor a test nyugalomban van a Földhöz képest, az erő P kiegyensúlyozza a reakció Fr a felfüggesztés vagy a tartó, amely megakadályozza a test leesését (Fr = -P). Newton harmadik törvénye szerint ebben az esetben a test a felfüggesztésre vagy a támaszra erővel hat G egyenlő -Fr vagy az erővel G = P = mg. Az erő G, Amellyel a test a felfüggesztésre vagy a tartóra hat, testtömegnek nevezzük. Ez az erő egyenlő m-velg csak akkor, ha a test vagy a tartó (vagy a felfüggesztés) mozdulatlan a Földhöz képest ”. Saveliev általában meghatározza a testsúlyt (G = m (g-w)), de csak a függőleges mozgás esetét elemzi.

Következtetések útján

1. A fentiekből kitűnik, hogy a súly fogalmának értelmezése során kétértelműség mutatkozik, mivel a különböző fogalmi kifejezéseket ennek a megnevezésnek megfelelően minősítjük.

2. A definíciókban leginkább elhatárolt két tendencián belül kisebb-nagyobb különbségek is vannak.

3. Ha elemezzük a fizika alapvető egyenleteit: Newton-törvények, Maxwell-egyenletek, relativitáselmélet, Schrödinger-egyenlet, akkor látható lesz, hogy a súly egyikben sem jelenik meg, bár el lehet ismerni, hogy ez egy általánosan használt kifejezés. Csak a fizikában használható fel Archimédész törvényének kezelése során, és ebben az esetben elkerülhető a használata, ha azt mondják, hogy a nyomóerő egyenértékű a test által kiszorított folyadék tömegének gravitációs vonzerejével.

4. Figyelembe véve az univerzális gravitáció törvényének általános jellegét, a súly egyik meghatározása helyettesíthető a kifejezés helyett gravitációs vonzerő, Így megkérhetnék egy diákot, hogy határozza meg egy test gravitációs vonzerejének nagyságát a Földön, a Föld felett nagy távolságban, a Föld és a Hold között egy bizonyos távolságban, sőt a Hold felszínén is. . Ez hozzájárulhat a súlytalanság kifejezés pontosságához is a hallgató részéről.

5. Ha meg akarjuk említeni a súly kifejezést, mint más nagyságrendeknél, akkor figyelembe kell venni azokat a feltételeket, amelyek között ezt meghatározzák.: a test vízszintesen vagy függőlegesen függesztve van, nyugalmi helyzetben van a tartó vagy a felfüggesztés szempontjából. Ebben az esetben a súly, a mért nagyság lesz a hordozóra vagy a felfüggesztésre gyakorolt ​​hatás, ez megfelel a súly kifejezés napi használatának, és bizonyos módon bekerül a második elemzett meghatározásba.

Irodalomjegyzék és hivatkozások

· A Szovjetunió Tudományos Akadémiája, Esszék a fizika alapgondolatainak kidolgozásáról, Montevideo: Szerkesztőségi Pueblos Unidos.

· Candel, A. és mtsai Fizika: C.O.U, Madrid: Ediciones Anaya, 1993.

Candel, A. és mtsai Fizika és kémia: Bachillerato 2, Madrid: Ediciones Anaya, 1992.

Salvat Multimedia Encyclopedia.

Microsoft Encarta Encyclopedia 2008.

Franke, H. Fizikai szótár, Barcelona: Editorial Labor, S.A., 1967.

Halliday, D. és munkatársai: Physics alapjai, John Willey & Sons inc, ötödik kiadás, 1997.

KIkoin, I.K. és Kikoin A.K. Fizika, Moszkva: Editorial Mir, 1983.

· Landau L. D. et al., Általános fizika kurzus: Mechanika és molekuláris fizika, Moszkva: Editorial Mir, 1988.

Kubai szabvány NC-90-00-06-02

· Portuondo, R. Pérez, M. Mecánica, Havanna: Editorial Pueblo y Educación, 1983.

· Resnick, R., Bevezetés a speciális relativitáselméletbe, Mexikó: Editorial Limusa, 1997.

· Saveliev, I. V. Általános fizikai tanfolyam, I. kötet, Moszkva: Editorial Mir, 1984.

· Schurman P. F. Fizikatörténet, Buenos Aires: Editorial Nova, 1945.

· Sena, L. A., Fizikai nagyságrendek és dimenzióik, Moszkva: Editorial Mir, 1979.

· Valdés, R. Fizikatörténet: az ókortól a 18. századig, Havanna: Editorial Pueblo y Educación, 1987.

VOX- Microsof Encarta 99 enciklopédia spanyol nyelvének általános szótára.

A Wikipedia, az ingyenes encyclopedia.htm, 2008. augusztus 11.

Yavorski, B.M. és Pinski, a fizika alapjai. I. kötet, Moszkva: Editorial Mir, 1983.

*Diego de Jesus Alamino Ortega, A kubai Matanzasi Pedagógiai Egyetem Ponttudományi Tanszékének professzora. Fizikai tudományokból szerzett diplomát a Havannai Egyetemen, a fizikai tudományok doktora. 1975 óta egyetemi tanárként dolgozott, egyetemi és posztgraduális tárgyakat oktatott az egzakt tudományok, a történelem és a tudományfilozófia, valamint a tudományos kutatás módszertana területén. Rendszeresen részt vesz országos és nemzetközi tudományos eseményeken, ahol előadásokat, előadásokat és tanfolyamokat kínál, mint például az argentin Fizikatanárok Szövetségének találkozója, Amerika-közi konferenciák a fizika oktatásáról (Brazília és Kuba), VIII. Nemzetközi Történelmi Konferencia, Filozófia és természettudományok oktatása (Anglia), XXI Nemzetközi Tudománytörténeti Kongresszus (Mexikó). Dolgozott professzorként a venezuelai Bolivári Egyetemen és a tolai León Tolstoi Pedagógiai Intézetben (Oroszország). Jelentős számú, különböző tartalmú cikket tett közzé kubai kiadványokban és más országokból.

Dr. Diego de Jesús Alamino Ortega

Dr. Angel Alberto Pérez Rodríguez

Pontos Tudományok Osztály

Pedagógiai Egyetem "Juan Marinello", Matanzas, Kuba