Вес тела

Весом тела называют силу, с которой тело вследствие его притяжения к Земле действует на горизонтальную опору или подвес.

Вес тела , т. е. сила, с которой тело действует на опору, и сила упругости , с которой опора действует на тело, в соответствии с третьим законом Ньютона равны по модулю и противоположны по направлению:

. (1)

Если тело находится в покое на горизонтальной поверхности или равномерно движется и на него действуют только сила тяжести и сила упругости со стороны опоры, то из равенства нулю векторной суммы этих сил следует равенство

. (2)

Сопоставив выражения 1 и 2, получим

, (3)

т. е. вес тела на неподвижной или равномерно движущейся горизонтальной опоре равен силе тяжести , но приложены эти силы к разным телам.

При ускоренном движении тела и опоры вес будет отличаться от силы тяжести .

По второму закону Ньютона при движении тела массой под действием силы тяжести и силы упругости с ускорением выполняется равенство

. (4)

Из уравнений 1 и 4 для веса получаем

, (5)

или

. (6)

Рассмотрим случай движения лифта, когда ускорение направлено вертикально вниз. Если координатную ось OY направить вертикально вниз, то векторы , и оказываются параллельными оси OY, а их проекции положительными; тогда уравнение (6) примет вид

.

Так как проекции положительны и параллельны координатной оси, их можно заменить модулями векторов:

. (7)

Вес тела, направление ускорения которого совпадает с направлением ускорения свободного падения, меньше веса покоящегося тела.