menu 3 ЗАКОН НА НЮТОН ЗА ГРАВИТАЦИЯТA
Erasmus+: КД2: Стратегически партньорства в областта на образованието, обучението и младежта

Маса и тегло

Маса

Масата е фундаментално свойство на всеки обект и е мярка за количеството вещество, съдържащо се в обекта. В нормални условия масата е постоянна, неизменяща се величина. Обикновено масата се бележи с m (или M) и се мери в килограми.

Тегло

Теглото на един обект е мярка за гравитационна сила. Дефинира се като w = mg, където m е масата на обекта, а g – гравитационното ускорение. Понеже теглото е мярка за сила, мерната единица за тегло е Нютон (1 N = 1 m kg/s2). 
За да направим разликата между маса и тегло по-ясна, нека разгледаме един астронавт, запътил се към Луната. Когато астронавтът е все още на Земята, колегите му са измерили, че неговата маса е 100 kg. При земно ускорение 9,8 m/s2, теглото на астронавта ще е 980 N. След кацането на астронавта на Луната, масата му все още ще е 100 kg, но при гравитационно ускорение на Луната от 1,6 m/s2, теглото на астронавта ще е 162 N. 
 
Друга основна разлика между маса и тегло е, че масата е скаларна величина, докато теглото е вектор (т.е. масата има числена стойност, докато теглото има и числена стойност и посока).
Фигура 1: Разлика между маса и тегло. Източници: YouTube и thecalculatorsite.com.

Свободно падане и безтегловност

Да обясним два често използвани термина – свободно падане и безтегловност. Свободно падане е движението на един обект ЕДИНСТВЕНО под влияние на гравитационната сила. Т.е. при свободно падане върху обекта не се упражняват други сили. 

Безтегловност е състояние, в което един обект не е под влияние на гравитационно поле. Това което хората имат в предвид, когато говорят за безтегловност е всъщност усещане за безтегловност и се наблюдава по време на свободно падане. Тъй като тогава на тялото не действат други сили, то усещането е за намалено тегло. В действителност теглото не се е променило, но понеже гравитационната сила не се усеща така, както контактните сили (нормална сила, сила на триене, опъване и др.), се получава и това усещане за безтегловност.

Често срещана грешка е да се смята, че астронавтите на Международната космическа станция са в безтегловност защото там те не усещат влиянието на гравитацията, или защото гравитационната сила е значително по-малка. И двете твърдения са грешни – гравитацията се усеща така, както и на повърхността, а гравитационното ускорение е само с около 10% по-малко по стойност от това на повърхността. Действителната причина да се усеща безтегловност на Международната космическа станция, е че цялата станция, заедно със оборудването и астронавтите в нея е в състояние на свободно падане. Те падат към Земята под влияние на гравитацията, но без да се сблъскат с нея, понеже тяхната тангенциална скорост им позволява да останат в орбита, докато гравитационната сила ги привлича към Земята.