Є робота Йордана Немораріо або Хуана де Сайонії († 1237) під назвою З ваг (De ponderibus), в якому наближається поняття ваги і при дослідженні "ваг", знайдених у похилій площині, він розклав їхні сили тяжіння на дві складові: нормаль до похилої площини та паралель до неї. "Чим нижча остання, тим нижча від позиції гравітація (gravitas secundum situm)." Цей випадок, коли сили, що діють на тіло, що спирається на похилу площину, розкладається, викликає сумніви щодо того, яка вага, і є однією з проблем, яка спричинила виконання цієї роботи.

концепцію

У випадку з Жаном Буріданом (1300-1358), коли він аналізує питання, пов'язані з рухом шліфувального круга млина, він пояснює поступове зменшення руху через опір, якому протистоїть "природна вага" шліфувального круга; Якби цього опору не існувало, рух, на думку Бурідана, може тривати нескінченно. Аргументуючи, що "для тіл восени природна вага залишається незмінною, тому слід шукати інший факт, що викликає прискорення швидкості".

Ніколас де Куза (1401-1464) стверджує, що завдяки різниці у вазі, набагато більший захист, ніж інші процедури, ви можете проникнути в таємниці речей. Наприклад "вага двох рівних обсягів води, взятої з двох різних джерел, вага крові та сечі, також зважуючи деревину до і після того, як вона згоріла, можна дізнатися, скільки води було у вогні ".

Декарт (1596-1659) пояснив вагу тіл на основі вирів, беручи до уваги, що різні елементи речовини утворюють вири, з яких виникають Сонце і планети, і він сказав, що комети або повітряні змії втрачають вагу при підйомі в повітря, це як знак того, що відстань руйнує гравітацію.

Як хотілося показати, поводження з концепцією ваги походить з давніх часів, і до неї по-різному ставилися, хоча спільну нитку можна оцінити: її зв'язок із властивістю тіл, пов'язаних із притяганням Землі .

Поводження з вагою в текстах з фізики

Огляд трактування поняття ваги в текстах будь-якого рівня, включаючи енциклопедії, словники, посібники, покаже нижче відсутність однаковості щодо визначення цього поняття:

Candel та ін., У фізиці та хімії середньої школи, під навіюваною назвою "Скільки ви важите?", Стверджують: "Ми називаємо вагою силу, з якою Земля притягує тіла. Загалом, вага тіла масою m може бути виражена як:

Вага = F = GMt m/Rt2

Оскільки GMt/Rt2 є константою, виклик цієї константи g дає: g = 9,8 м/с2. Виражаючи вагу тіла як: Р = мг "

Піднявши це, автори тексту просять порівняти, який астронавт важить 70 кг маси на Землі та на Місяці. Чи є сенс розраховувати вагу на Місяці, коли було визначено, що вага - це сила, з якою Земля притягує тіла?

У курсі фізики університетської орієнтації цими ж авторами, маючи справу з силою, сказано, що вона "характеризує дію одних тіл на інші (взаємодія)", що є загальновизнаним. Розглянемо цей текст, що з того факту, що для однієї і тієї ж точки на Землі всі тіла падають з однаковим прискоренням (g = приблизно 9,8 м/с), сила, з якою їх приваблює Земля, становить: F = mg, і він називає цю силу вага. Він також обробляє такі терміни, як те, що людина в космосі плаває у невагомій формі, і що на цьому кораблі (космосі) немає сили тяжіння. Тут вводиться невідповідна назва, оскільки з семантичної точки зору невагома означає тіло, яке не піддається гравітації або не має гравітаційного тяжіння і на висотах, на яких пілотовані космічні апарати крутяться навколо гравітаційного притягання, сильно відрізняється від нуля. Цей стан, в якому опиняються астронавти, слід охарактеризувати як бездоганний, що буде визнано пізніше, хоча термін бездоганний не входить до словника Королівської іспанської академії Microsoft Encarta Encyclopedia 2008.

У престижній книзі Девіда Халлідей та ін. "Основи фізики" у своєму V виданні 1997 року зазначено, що " вага W тіла - сила, яка тягне тіло безпосередньо до сусіднього астрономічного тіла; за звичайних обставин таким астрономічним тілом є Земля. Сила в основному зумовлена ​​привабливістю гравітаційне тяжіння- між двома тілами »і розглянемо ситуацію, при якій тіло масою m знаходиться в точці, де прискорення вільного падіння має величину g, тоді величина W вагового вектора (сили), що діє на тіло, становить: W = mg, або векторно W= мg ". Ці автори припускають, що вага вимірюється в інерційній системі, а якщо ні, то вони вважають, що це очевидна вага, а не реальна. При такому підході подолано те, що було поставлене під сумнів у першій справі, оскільки зараз притягається будь-яке астрономічне тіло, але він погоджується, що вага є силою тяжіння тяжіння.

Microsoft Encarta Encyclopedia 2008 визначає вагу як «міру сили тяжіння, що діє на об'єкт. Поблизу Землі, і поки немає причини, яка це перешкоджає, всі предмети падають оживленими прискоренням, g, тому вони піддаються постійній силі, яка становить вагу "і продовжує", притягуються різні об'єкти гравітаційними силами різної величини. Гравітаційну силу, що діє на об'єкт маси m, можна виразити математично виразом P = m · g ". Згідно з цим визначенням, чи потрібно буде тілу оживляти прискоренням g, щоб врахувати або визначити його вагу?

З іншого боку, Ландау у своєму курсі загальної фізики визначає вагу як: "сила тяжіння (сила тяжіння), що діє на тіло поблизу земної поверхні". Для невеликих висот відносно поверхні Землі Р = мг.

У «Словнику фізики» Х. Франке зазначається, що «сила діє на кожне тіло, гравітацію завдяки взаємному притяганню, яке існує між Землею та тілами, які знаходяться поблизу неї. Ця сила визначає вагу тіл. З цього випливає, що вага може бути виражена G = mg, де m - запатентована властивість кожного тіла (важка маса), а g - прискорення сили тяжіння ». Знову ж подано той самий вираз обчислення без додаткових міркувань.

У Вікіпедії, на сторінці, зміненій 16 липня 2008 р., Можна прочитати, що „вага - це міра сили тяжіння, що діє на об’єкт. Біля поверхні Землі прискорення сили тяжіння приблизно постійне; це означає, що вага матеріального предмета пропорційна його масі ".

Мультимедійна енциклопедія Сальвата розглядає вагу як "силу, з якою Земля притягує тіло", кажучи, що вага отримується шляхом множення маси тіла (характерна властивість цього) на прискорення сили тяжіння. Всі побачені визначення не суттєво відхиляються одне від одного.

У випадку з документами та текстами, які за призначенням могли б допомогти пояснити поняття ваги, можна побачити наступне:

У кубинському стандарті NC-90-00-06-02, який встановлює одиниці, отримані від СІ, з № 2.10.02 під номіналом фізичної величини з'являється Сила тяжіння (вага), але конкретна точність не робиться в відносно цієї величини, хоча в питомій вазі вага згадується наступним чином: "Ньютон на кубічний метр дорівнює питомій вазі однорідної речовини, вага якої становить один Ньютон, коли вона займає об'єм, що дорівнює одному кубічному метру ".

В одиницях фізичних величин та їх розмірів, за Сеною, питома вага виглядає як залежність між вагою однорідного тіла та його об’ємом, але вага не визначає. Цей же автор згадує, що вага тіла та його маса пов'язані співвідношенням F = mg, де g - прискорення вільного падіння.

Загальний словник іспанської мови VOX говорить, що "вага є результатом усіх дій гравітації на молекули тіла, завдяки яким воно чинить більший або менший тиск на поверхню, на якій воно спирається".

Реснік у своїй книзі "Вступ до теорії відносності" у додатковій темі "С" зауважує, що "об'єкти, випущені астронавтом, не впадуть по відношенню до супутника (вони, здається, плавають у просторі), а сам космонавт буде вільний від сили діє проти дії сили тяжіння до запуску (він відчуває, що не важить) ".

Тут у цих двох останніх визначеннях з’являється інший дещо інший спосіб лікування ваги щодо тих, хто раніше зазнавав впливу, і який буде ближчим до інших, що буде пояснено нижче.

Інший спосіб підійти до справи

У своїй книзі про Mecánica Portuondo "він пов'язує вагу тіла з силою, яку це тіло само по собі надає на свою опору або опору, коли воно залишається в спокої щодо нього".

Яворський і Пінський стверджують, що "сила, з якою Земля притягує тіла, називається силою тяжіння". Причина, чому не всі тіла падають на Землю, полягає в тому, що рух обмежений іншими тілами: опорами, нитками, пружиною, стіною тощо. і вони називають все це механічними зв'язками або зв'язками. Потім вони обмежують, що під дією сили тяжіння зв'язки деформуються, а реакція деформованих зв'язків, згідно з третім законом Ньютона, врівноважує зазначену силу. Тоді вони називають вагою силу, з якою тіло діє на ланку (тисне на горизонтальну опору або розтягує пружину) через притягання цього тіла Землею. Вони також вважають, що вага дорівнює силі тяжіння в будь-якій інерційній системі відліку, і вони використовують термін невагомість.

Кікойн і Кікойн називають "вагою тіла силу, з якою воно діє на опору або підвіс через притягання до Землі".

Савельєв вважає, що «через ефект сили притягання Землі всі тіла падають з однаковим прискоренням відносно поверхні Землі. Це означає, що в системі відліку, пов’язаній з нашою планетою, сила діє на кожне тіло масою m P = мg називається силою тяжіння. Коли тіло перебуває в стані спокою щодо Землі, сила P врівноважується реакцією Fr підвіски або опори, що запобігає падінню кузова (Fr = -P). Відповідно до третього закону Ньютона, у цьому випадку тіло діє на підвіску або підтримку із силою G дорівнює -Fr або з силою G = P = мg. Сила G, За допомогою якого тіло діє на підвіс або опору, це називається вагою тіла. Ця сила дорівнює mg лише тоді, коли тіло чи опора (або підвіс) нерухомі щодо Землі ”. Савельєв робить визначення ваги тіла в загальному випадку (G = м (g-w)), але аналізують лише випадок вертикального руху.

Як висновки

1. З того, що було показано вище, очевидно, що при концептуалізації терміна вага існує неоднозначність, оскільки різні концептуальні вирази класифікуються відповідно до цього найменування.

2. У межах двох тенденцій, найбільш чітко розмежованих у визначеннях, існують також, більшою чи меншою мірою, відмінності.

3. Якщо провести аналіз основних рівнянь фізики: Закони Ньютона, Рівняння Максвелла, Теорія відносності, Рівняння Шредінгера, буде видно, що вага не відображається ні в одному з них, хоча можна визнати, що це термін у загальному вжитку. Тільки у фізиці це корисно, коли йдеться про Закон Архімеда, і в цьому випадку його використання можна уникнути, якщо сказати, що сила штовхання еквівалентна гравітаційному притяганню маси рідини, витісненої тілом.

4. Беручи до уваги загальність Закону всесвітнього тяжіння, одне з визначень ваги можна замінити, використовуючи замість цього термін гравітаційне тяжіння, Таким чином, можна запропонувати студенту визначити величину гравітаційного притягання тіла на Землі, на великій відстані над Землею, на певній відстані між Землею і Місяцем і навіть на місячній поверхні . Це також може сприяти точності терміна невагомість з боку студента.

5. Якщо ми хочемо згадати термін вага, як і у випадку з іншими величинами, необхідно враховувати умови, в яких це визначається.: корпус, підпертий горизонтально або підвішений вертикально, у спокої щодо опори або підвісу. У цьому випадку вага, виміряна величина, буде діяти на опору або підвіс, це відповідає щоденному використанню терміна вага і певним чином оформлюється у другому визначенні, яке було проаналізовано.

Бібліографія та посилання

· Академія наук СРСР, Нариси розвитку основних ідей фізики, Монтевідео: Редакційна публікація Pueblos Unidos.

Candel, A. et al Physics: C.O.U, Madrid: Ediciones Anaya, 1993.

Candel, A. et al. Фізика та хімія: Бачилерато 2, Мадрид: Ediciones Anaya, 1992.

Мультимедійна енциклопедія Сальвата.

Microsoft Encarta Encyclopedia 2008.

Франке, Х. Словник фізики, Барселона: Редакційні праці, С.А., 1967.

Халлідей, Д. та ін., Основи фізики, John Willey & Sons inc, п’яте видання, 1997.

К.Ікойн, І.К. та Кікойн А.К. Фізика, Москва: Редакція "Мир", 1983.

· Ландау Л. Д. та ін., Курс загальної фізики: Механіка та молекулярна фізика, Москва: Редакційний світ, 1988.

Кубинський стандарт NC-90-00-06-02

· Портуондо, Р. Перес, М. Меканіка, Гавана: Редакція Pueblo y Educación, 1983.

· Резнік, Р., Вступ до спеціальної теорії відносності, Мексика: Редакційний лімуз, 1997.

· Савельєв, І. В. Курс загальної фізики, том I, Москва: Редакція «Мир», 1984.

· Шурман П. Ф. Історія фізики, Буенос-Айрес: Редакція Нова, 1945.

· Сена Л. А., Одиниці фізичних величин та їх розміри, Москва: Редакційний світ, 1979.

· Вальдес, Р. Історія фізики: від античності до 18 століття, Гавана: Редакція Pueblo y Educación, 1987.

VOX - Загальний словник іспанської мови енциклопедії Microsof Encarta 99.

Вікіпедія, вільна енциклопедія.htm, доступна 11 серпня 2008 року.

Яворський, Б.М. та Пінський, Основи фізики. Том I, Москва: Редакційна газета "Мир", 1983.

*Дієго де Хесус Аламіно Ортега, Професор кафедри точних наук Педагогічного університету Матансас, Куба. Закінчив бакалавр фізичних наук в Університеті Гавани, доктор фізичних наук. З 1975 року працює професором університету, викладаючи преддипломні та аспірантські дисципліни в галузі точних наук, історії та філософії науки та методології наукових досліджень. Він регулярно відвідує національні та міжнародні наукові заходи, де представляє доповіді, лекції та пропонує курси, такі як Зустріч Асоціації професорів фізики Аргентини, Міжамериканські конференції з фізичного виховання (Бразилія та Куба) VIII Міжнародна конференція з історії, філософії та викладання наук (Англія), XXI Міжнародний конгрес історії науки (Мексика). Працював професором Боліваріанського університету Венесуели та Педагогічного інституту імені Леона Толстого в Тулі (Росія). Опублікував значну кількість статей різного змісту в кубинських виданнях та інших країнах.

Доктор Дієго де Хесус Аламіно Ортега

Доктор Анхель Альберто Перес Родрігес

Відділ точних наук

Педагогічний університет "Хуан Марінелло", Матансас, Куба