Формула ваги тіла в спокої
У середині XVII століття, спостерігаючи за поведінкою небесних тіл (планет, природних супутників, комет) і використовуючи експериментальні дані, Ісаак Ньютон сформулював закон всесвітнього тяжіння. Завдяки цьому закону з’явилася можливість чисельного розрахунку гравітаційних сил, з якими взаємодіють тіла в природі. Згідно з цим законом, сила тяжіння Ft на поверхні будь-якої планети може бути розрахована за формулою:
Ft = m*g
Де m – маса тіла, g – це лінійне прискорення, яке планета повідомляє всім тілам, які знаходяться поблизу неї. Для Землі вона дорівнює 9,81 м/с2. Відразу відзначимо, що величина g не залежить від маси, проте вона залежить від відстані до планети, убуваючи, як його квадрат.
Коли будь-яке тіло масою m перебуває на поверхні, наприклад склянку з водою стоїть на столі, то на неї діють дві сили:
- тяжкості Ft;
- реакції опори N.
Так як тіло нікуди не рухається і спочиває, то обидві сили протилежні за напрямком і рівні по модулю, тобто:
- Ft = N
Згідно з визначенням ваги, формула для нього приймає вигляд:
P = N = Ft = m*g
Саме з силою Ft склянку з водою тисне на стіл.