Вес воздуха

[wrest]

alex1255 в сообщении #1571211 писал(а):

Все что хотел, я выяснил.

Интересно, что именно.

[amon]

alex1255 в сообщении #1571186 писал(а):

как объяснять ученикам, что вес никому не нужен - нужна масса

Про учеников, не уверен, что у меня это получится, поэтому попробую Вам объяснить, а вы уж дальше. Как правильно сказал уважаемый wrest, вообще говоря, есть две массы - гравитационная и инерционная. Одна из них - коэффициент в законе всемирного тяготения, а вторая - во втором законе Ньютона, и непонятно почему они должны быть равны. Их равенство - экспериментальный факт, ведущий к далеко идущим последствиям, которые находятся от школьной программы на расстоянии, сравнимом с радиусом вселенной.

Вес - штука, доставшаяся нам от предков, и ее можно определить как то, что показывают весы. Из этого определения понятно, что результат зависит от конструкции весов и условий измерения. Поэтому измерение веса требует знания подноготной эксперимента. Весы, в зависимости от конструкции, могут измерять как инерционную (шарик на пружинке, расположенный горизонтально, измеряем период колебаний) так и гравитационную (период колебаний обычного маятника) массы. Кроме того, на показания весов могут влиять и другие обстоятельства, не связанные с измерением массы (забытый под весами магнит, например). Если задачей измерения является именно измерение массы, а не реакции опоры или растяжения подвеса, то соответствующее измерение надо правильно спланировать так, что бы показания весов (вес) хоть как-то совпал бы с массой. С этой точки зрения измерение веса воздуха в воздухе занятие интересное, но бессмысленное.

[wrest]

amon в сообщении #1571219 писал(а):

есть две массы - гравитационная и инерционная.

Везде пишут "инертная"

(И дописывают)

Культура речи:
От прилагательного инертный отличаются значением прилагательные инерцио́нный и инерциа́льный ‘относящийся к инерции’, которые употребляются лишь как специальные термины. Инерционный двигатель. Инерциальная навигация.

-- 23.11.2022, 20:53 --

amon в сообщении #1571219 писал(а):

Весы, в зависимости от конструкции, могут измерять как инерционную (шарик на пружинке, расположенный горизонтально, измеряем период колебаний) так и гравитационную (период колебаний обычного маятника) массы.

Вот тут красивше, согласитесь, было бы написать:

Цитата:

Весы, в зависимости от конструкции, могут измерять как инертную (шарик на пружинке, расположенный горизонтально, измеряем период колебаний) так и гравитационную (измеряем величину растяжения пружинки под действием веса шарика) массы.

Тут та же самая пружинка меряет как гравитационную так и инертную массу у того же самого шарика, совершенно явно и недвусмысленно показывая нам равенство обеих масс: берем шарик другой массы и видим, что массы в обоих экспериментах опять совпали.

[alex1255]

wrest в сообщении #1571212 писал(а):

Интересно, что именно.

Выяснил, что мои расчеты правильные.

[svv]

alex1255
Могу ли я попросить Вас прочитать один пункт из Википедии? Статья «Вес», пункт «Терминология и значимость».

Обратите, пожалуйста, внимание на слова «если учесть», «если считать», «при подходе, при котором...» и так далее.

[alex1255]

amon в сообщении #1571219 писал(а):

Про учеников, не уверен, что у меня это получится, поэтому попробую Вам объяснить, а вы уж дальше. Как правильно сказал уважаемый wrest, вообще говоря, есть две массы - гравитационная и инерционная. Одна из них - коэффициент в законе всемирного тяготения, а вторая - во втором законе Ньютона, и непонятно почему они должны быть равны. Их равенство - экспериментальный факт, ведущий к далеко идущим последствиям, которые находятся от школьной программы на расстоянии, сравнимом с радиусом вселенной.

"Гравитационная" и инерционная силы имеют одинаковую природу. И та и другая являются внешними силами для материального тела. И возникают по причине взаимодействия атомов окружающего тела вещества с атомами тела по его поверхности.
Сила, возникающая в результате такого взаимодействия, зависит от количества атомов в единице объема тела и окружающего газа или жидкости.
Фактором появления и величины инерционной силы также является начальная скорость. А для "гравитационной" силы, градиент изменения плотности газа или жидкости окружающего(ей) тело, по высоте.
Говорить о равенстве этих сил не имеет смысла вообще. Потому, что "гравитационная" действует постоянно, когда тело находится в покое. А инерционная только тогда, когда тело двигается. Причем во втором случае на тело действуют сразу обе силы.

[peg59]

amon в сообщении #1571219 писал(а):

гравитационную (период колебаний обычного маятника)

В формулу для перида колебаний математического маятника масса не входит.

[alex1255]

svv в сообщении #1571253 писал(а):

Могу ли я попросить Вас прочитать один пункт из Википедии? Статья «Вес», пункт «Терминология и значимость
».

Обратите, пожалуйста, внимание на слова «если учесть», «если считать», «при подходе, при котором...» и так далее.

Большем всего мне не понравилось предложение исключить из физики понятие вес тела. Для сторонников закона всемирного тяготения Ньютона и математиков, уродующих физику, это будет большая победа. А для физики нанесет непоправимый ущерб.
Поискал в интернете, и нигде не нашел того факта, о котором я здесь говорил. О том , что вес воздуха в воздухе равен нулю. Что воды в воде равен нулю и т д. Нужно всю правду рассказывать. А потомки разберутся, где правильно, а где нет.

[wrest]

alex1255 в сообщении #1571254 писал(а):

"Гравитационная" и инерционная силы имеют одинаковую природу. И та и другая являются внешними силами для материального тела. И возникают по причине взаимодействия атомов окружающего тела вещества с атомами тела по его поверхности.

Здрасьте-приехали! Гравитация действует отдельно на каждый атом по всему объему тела и что там ещё внутри атомов и внутри того что внутри атомов.

-- 23.11.2022, 23:59 --

peg59 в сообщении #1571255 писал(а):

В формулу для перида колебаний математического маятника масса не входит.

Масса Земли зато входит, хоть и косвенно.

-- 24.11.2022, 00:04 --

alex1255 в сообщении #1571254 писал(а):

Фактором появления и величины инерционной силы также является начальная скорость

Импульс, а не скорость. Ибо $\vec F=\dfrac{d\vec p}{dt}$

-- 24.11.2022, 00:06 --

alex1255 в сообщении #1571254 писал(а):

Говорить о равенстве этих сил не имеет смысла вообще. Потому, что "гравитационная" действует постоянно, когда тело находится в покое.

Вообще постоянно, хоть в покое хоть нет.

-- 24.11.2022, 00:07 --

alex1255 в сообщении #1571254 писал(а):

А инерционная только тогда, когда тело двигается.

Не когда двигается, а когда ускоряется.

-- 24.11.2022, 00:09 --

alex1255 в сообщении #1571261 писал(а):

Нужно всю правду рассказывать. А потомки разберутся, где правильно, а где нет.

С учетом вышепроцитированного из вас, кажется, вы соврамши, что вы учитель физики. Фричество вот из вас попёрло, хотя признаки были ещё в стартовом посте.

[miflin]

peg59 в сообщении #1571255 писал(а):

В формулу для перида колебаний математического маятника масса не входит.

На этапе вывода входит, причем в двух ипостасях: и как инертная (действие натяжения нити),
и как гравитационная (действие силы тяжести).
Кроме того, формулой периода описание маятника не ограничивается.
В формулу энергии маятника масса входит.

(Оффтоп)

В низшей точке полная энергия равна кинетической, и колеблющийся шарик
полностью состоит из инертной массы, а по мере удаления от положения равновесия
в шарике становится всё меньше инертной и всё больше гравитационной массы.
По достижении максимального отклонения шарик полностью состоит из гравитационной массы.
В промежуточных точках шарик состоит из смеси той и другой масс, причем сумма их
постоянна и равна просто массе шарика.

Это, если чо, юмор у меня такой дурацкий.

[svv]

alex1255 в сообщении #1571254 писал(а):

"Гравитационная" и инерционная силы имеют одинаковую природу. И та и другая являются внешними силами для материального тела. И возникают по причине взаимодействия атомов окружающего тела вещества с атомами тела по его поверхности.

А вот, скажем, в космосе нет воздуха, но инерция есть всё равно. Что там играет роль вещества, окружающего тело? Эфир?

[Walker_XXI]

EUgeneUS в сообщении #1571059 писал(а):

Ответы на эти вопросы, имеют смысл только в том случае, если определено, что такое вес.
А сами вопросы такой смысл и несут - определить, что же отвечающий понимает под весом.

А, ну если имеется ввиду изъяснение намёками и наводящими вопросами вместо прямого высказывания мысли, то да.

alex1255 в сообщении #1571055 писал(а):

По моим расчетам получается, что вес воздуха в воздухе равен нулю. Вектор веса гелия и водорода направлен вверх, от Земли. А в таблице веса газов, вес воздуха равен 1,2047кгс.

Во-первых, неплохо бы было дать ссылку на таблицу. Скорее всего там или рядом указаны условия измерения. Кстати, в современных физических справочниках, как правило, указывают плотность, а не вес (это явно избавляет нас от вопроса о силе Архимеда и нюансов, вроде упомянутого Вами случая с кусочком парафина), а силу уже давно измеряют в ньютонах. Во-вторых, судя по значению, указан вес $1\text{м}^3$ воздуха в вакууме или в замкнутом сосуде (т.е. когда сила Архимеда отсутствует) при температуре 0 °С, давлении 100 кПа и нулевой влажности. Либо вообще весом называют произведение $mg$ (выше об этом писали другие участники)

alex1255 в сообщении #1571055 писал(а):

Я имел ввиду следующее: "Кажущимся противоречием закону Архимеда является следующий опыт. Дно стеклянного сосуда покрыто тонким слоем парафина.

Тут всё верно. Для понимания этого достаточно помнить закон Паскаля и вывод формулы архимедовой силы. Однако Ваши выводы относительно веса подлодки всё равно ошибочны. Пусть она лежит на дне (хотя в вопросе действительно об этом речи не шло). Но форма лодки далеко не брусок. Чтобы совсем исчезла сила Архимеда, лодка должна зарыться в грунт наполовину (чтобы не было ни одной направленной вниз внешней нормали к поверхности лодки). При этом масса лодки (а, следовательно, и вес) может колебаться в значительных пределах. Масса равна водоизмещению, только когда лодка находится в статическом положении в толще воды. Однако, как нетрудно сообразить, при этом она не опустится на дно. А раз легла на дно, то масса была больше водоизмещения. Далее, если лодка уже зарылась в грунт и часть архимедовой силы исчезла, то её масса может стать и меньше водоизмещения (вытолкнули часть балласта). Как указано в том же фрагменте про парафин, который Вы цитировали, при неполной выталкивающей силе даже меньшая плотность не позволяет всплыть

-- 24.11.2022, 02:59 --

alex1255 в сообщении #1571071 писал(а):

А в таблице веса газов, вес воздуха равен 1,2047кгс на кубометр. Как это можно объяснить? Ведь если вес воздуха в воздухе равен нулю, то и удельный вес его тоже равен нулю? Тогда и плотность воздуха равна нулю?

Все непонятки потому, что Вы так и не определились, что называете весом: то ли просто $mg$, то ли $m\vec{g} - \vec{F_A}$. Вам на эту уже не раз указывали. Плотность - это $m/V$. Каким образом из условия $mg - F_A=0$ (вес воздуха в воздухе) Вы получили $m/V=0$?

-- 24.11.2022, 03:22 --

alex1255 в сообщении #1571144 писал(а):

Я не считаю свои расчеты правильными, потому и спрашиваю об этом у специалистов

Ещё раз:
1) В советской и российской физической школе весом, как правило, называют силу, с которой тело действует на опору или подвес. Обозначим это определение В1.
2) При такой трактовке понятия веса, естественно, необходимо учитывать силу Архимеда: $\vec{P_1}=m\vec{g}-\vec{F_A}$
3) Между тем в зарубежной литературе, а возможно и в нашей технической встречается определение веса, как эквивалента силы тяжести. Обозначим это определение В2. $P_2=mg$.

4) Если пользоваться определением веса В1, то Ваши расчёты верны.
5) Плотность $\rho=m/V$. Нетрудно заметить, что она не зависит ни от ускорения свободного падения, ни от силы Архимеда.
6) Ваш вывод, что из равенства 0 веса в смысле В1 следует равенство 0 плотности, ошибочен. В определении В1 учитывается сила Архимеда. И равенство нулю веса В1 лишь означает, что плотность образца совпадает с плотностью окружающей среды (газа или жидкости).
7) Удельный вес газов, который Вы нашли в каких-то таблицах, рассчитывается по определению В2, т.е. не учитывает силу Архимеда. Поэтому он напрямую связан с плотностью.

[Walker_XXI]

alex1255 в сообщении #1571186 писал(а):

Все вы говорите наверно правильно, но как объяснять ученикам, что вес никому не нужен - нужна масса, а потом как при помощи взвешивания воздуха в стеклянной колбе определяется масса и плотность воздуха. Напрашивается сам по себе вывод, что масса никому не нужна, кроме тех, кто ее интегрирует.

alex1255 в сообщении #1571186 писал(а):

Почему же тогда плотность воздуха по госту определяется не через ускорение свободного падения, а путем определения веса, который пересчитывают в массу и плотность воздуха?

Извините, но судя по этим вопросам, Вы либо всех нас троллите (знаете правильные ответы на эти вопросы, но умышленно их умалчиваете и подсовываете ошибочные), либо Вас нельзя и на пушечный выстрел подпускать к ученикам и преподаванию физики.

К сожалению, уже поздно. Продолжу завтра (если к тому времени интерес к теме не угаснет, или не увижу исчерпывающие ответы от других участников - пока прочитал не все).

[EUgeneUS]

Walker_XXI в сообщении #1571275 писал(а):

Однако Ваши выводы относительно веса подлодки всё равно ошибочны. Пусть она лежит на дне (хотя в вопросе действительно об этом речи не шло). Но форма лодки далеко не брусок. Чтобы совсем исчезла сила Архимеда, лодка должна зарыться в грунт наполовину (чтобы не было ни одной направленной вниз внешней нормали к поверхности лодки). При этом масса лодки (а, следовательно, и вес) может колебаться в значительных пределах.

1. Если лодка легла на грунт. (Зарылась в мягкий илистый грунт наполовину).
2. А силу Архимеда (то есть силу гидростатического давления) мы в весе не учитываем,
То вес подлодки будет $P = mg$, где $m$ - суммарная масса подлодки и столба воды над ней. Так как именно с такой силой она будет давить на грунт

[alex1255]

wrest в сообщении #1571264 писал(а):

Здрасьте-приехали! Гравитация действует отдельно на каждый атом по всему объему тела и что там ещё внутри атомов и внутри того что внутри атомов.

А механизм вами описанного взаимодействия объяснить сможете? Как все это практически происходит? Как это притяжение происходит? Думаю, что божественной силы тут не обойтись.

wrest в сообщении #1571264 писал(а):

Не когда двигается, а когда ускоряется.

А что, когда тело двигаясь по инерции замедляется, сила инерции не действует?

wrest в сообщении #1571264 писал(а):

Вообще постоянно, хоть в покое хоть нет.

В движении, на тело, кроме гравитационной действуют еще и другие силы.

svv в сообщении #1571272 писал(а):

А вот, скажем, в космосе нет воздуха, но инерция есть всё равно. Что там играет роль вещества, окружающего тело? Эфир?

Да эфир.