Կշիռ
Կշիռ, ձգողականության հետևանքով մարմնի վրա ազդող ուժը: Կարելի է ձևակերպել նաև որպես մարմնի կողմից ազդող ուժը հենարանի վրա: Մի քանի հենարանների դեպքում կշիռ ասելով հասկանում ենք բոլոր հենարանների վրա ազդող գումարային ուժը: Չամփան միավորը Միավորների Միջազգային համակարգում նյուտոնն է: ՍԳՎ համակարգում կիրառվում է դինը:
Իներցիալ հաշվարկման համակարգում դադարի վիճակում գտնվող մարմնի P կշիռը նույնական է մարմնի վրա ազդող ձգողական ուժին և ուղիղ համեմատական է նրա
զանգվածին և տվյալ կետում
ազատ անկման արագացմանը՝
:
Ի տարբերություն զանգվածի, կշիռը վեկտորական մեծություն է:
Եթե մարմին-հենարան համակարգը շարժման մեջ է հաշվարկման իներցիալ համակարգի նկատմամբ, կշիռը և ձգողականության ուժը այլևս նույնը չեն՝
,
որտեղ
-ն մարմին-հենարան համակարգի արագացումն է:
Բովանդակություն |
Չափումը [խմբագրել]
Կշիռը կարելի է չափել զսպանակային կշեռքի միջոցով: Համապատասխան ձևով աստիճանավորելու դեպքում այդպիսի կշեռքով կարելի է չափել նաև զանգվածը: Լծակավոր կշեռքները նման աստիճանավորման կարիք չունեն, քանի որ այդ դեպքում համամատվում են զանգվածները, որոնց վրա ազդում են միևնույն ազատ անկման արագացումներ (կամ արագացումների գումարներ հաշվարկման ոչ իներցիալ համակարգերում): Տեխնիկական զսպանակավոր կշեռքով կշռելիս սովորաբար անտեսում են ազատ անկման արագացման վարիացիաները, քանի որ այդ վարիացիաների ազդեցությունը փոքր է կշռման համար գործնականում պահանջվող ճշտությունից:
Հեղուկ կամ գազային միջավայրում մարմնի կշռի վրա ազդում է նաև Արքիմեդի ուժը. միջավայրի մեջ ընկղմված մարմնի կշիռը փոքրանում է այդ միջավայրից արտամղված ծավալի չափով: Եթե մարմնի խտությունը փոքր է միջավայրի խտությունից, կշիռը դառնում է բացասական, այսինքն՝ մարմնի վրա դուրս մղող ուժ է ազդում:
Կշռի բացակայության վիճակը՝ անկշռությունը առաջանում է ձգող օբյեկտները մարմնից հեռացնելու դեպքում, կամ էլ այն ժամանակ, երբ մարմինը գտնվում է ազատ անկման մեջ, այսինքն՝
:
Զանգված և կշիռ [խմբագրել]
Ժամանակակից ֆիզիկայում զանգվածը և կշիռը հիմնովին տարբեր հասկացություններ են: Կշիռը ուժ է, որն ի հայտ է գալիս նյութի վրա ձգողականության ազդեցության հետևանքով, մինչդեռ զանգվածը էքստենսիվ մեծություն է և ցույց է տալիս մարմնի իներտության չափը: Օրինակ, անկշռության պայմաններում բոլոր մարմինների կշիռը զրո է, մինչդեռ յուրաքանչյուր մարմնի զանգվածը տարբեր է: Եթե մարմնի դադարի վիճակում կշեռքների ցուցումները լինեն զրոյական, ապա նույն արագությամբ մարմիններով կշեռքներին հարվածելիս ազդեցությունները տարբեր կլինեն (տե՛ս էներգիայի և իմպուլսի պահպանման օրենքները): Այնուհանդերձ, չնայած ֆիզիկայում պահպանվում է զանգված և կշիռ հասկացությունների տարբերակումը, առօրյա կյանքի բազմաթիվ իրավիճակներում «կշիռ» բառը հաճախ կիրառվում է «զանգվածի» փոխարեն: Օրինակ, ասում ենք, որ ինչ-որ մարմին կշռում է այսքան կիլոգրամ, չնայած կիլոգրամը զանգվածի չափման միավոր է:
Ձգողական շեղումները [խմբագրել]
Կշիռի արժեքը (եթե մարմնի զանգվածը անփոփոխ է) ուղիղ համեմատական է ազատ անկման արագացմանը, որը կախված է երկրի մակերևույթից ունեցած բարձրությունից (կամ այլ մոլորակի մակերևույթից ունեցած բարձրությունից, զանգվածից և չափերից եթե մարմինը դրա մոտ է գտնվում): Քանի որ Երկիր մոլորակը կատարյալ գնդաձև չէ, կշիռը կախված է նաև այն կետի աշխարհագրական կոօրդինատներից, որտեղ իրականացվում է չափումը: Ազատ անկման արագացման, հետևաբար մարմնի կշռի վրա ազդող մյուս գործոնը չափման կետի շրջակայքի գրավիտացիոն անոմալիաններն են, որոնք պայմանավորված են Երկրի մակերևույթի և ընդերքի կազմության առանձնահատկություններով: Երկրի ձգողական դաշտի տատանումները կարող են կազմել մինչև 0,5%[1]: Աղյուսակում բերված են որոշ տվյալներ Երկրի մակերևույթի տարբեր կետերում արված չափումներից: Քանի որ նշված վայրերում տարբեր արժեքներ են գրանցվել g գրավիտացիոն հաստատունի համար, ապա տարբեր կլինի նաև մարմնի կշիռը այդ կետերում[2]:
| Վայր | Լայնություն | մ/վ2 |
|---|---|---|
| Հասարակած | 0° | 9.7803 |
| Սիդնեյ | 33°52′ S | 9.7968 |
| Աբերդին | 57°9′ N | 9.8168 |
| Հյուսիսային բևեռ | 90° N | 9.8322 |
Երկնային մարմինների գրավիտացիոն հաստատունը [խմբագրել]
Մարմնի կշիռը տարբեր է տարբեր ձգողական դաշտերում: Օրինակ, 1 կիլոգրամ զանգված ունեցող մարմնի կշիռը Լուսնի վրա կկազմի Երկրի վրա ունեցած կշռի 1/6 մասը, քանի որ Լուսնի ձգողական դաշտը մոտ 6 անգամ փոքր է Երկրի ձգողական դաշտից, մինչդեռ զանգվածը անփոփոխ կլինի՝ 1 կգ:
Աղյուսակում բերված են որոշ երկնային մարմինների մակերևույթների ազատ անկման արագացումների համեմատական արժեքները: Արեգակի համար որպես մակերևույթ ընդունվել է լուսոլորտը:
| Մարմին | g/gԵրկիր | g մ/վ2 |
|---|---|---|
| Արեգակ | 27.90 | 274.1 |
| Մերկուրի | 0.3770 | 3.703 |
| Վեներա | 0.9032 | 8.872 |
| Երկրագունդ | 1 (ըստ սահմանման) | 9.8226 |
| Լուսին | 0.1655 | 1.625 |
| Մարս | 0.3895 | 3.728 |
| Յուպիտեր | 2.640 | 25.93 |
| Սատուրն | 1.139 | 11.19 |
| Ուրան | 0.917 | 9.01 |
| Նեպտուն | 1.148 | 11.28 |
:
,