На первый взгляд вопрос кажется бессмысленным. Однако если уточнить постановку вопроса, то на него можно дать вполне обоснованный ответ, который не кажется очевидным.
На первый взгляд вопрос кажется бессмысленным. Однако если уточнить постановку вопроса, то на него можно дать вполне обоснованный ответ, который не кажется очевидным.
В корне не согласна: понятие тяжелее-легче на основе непосредственного сравнения предметов по массе — школьная программа.
Мякишев Г.Я. Физика: учебник для 10 класса, издание 17: «Весом тела называют силу, с которой это тело действует на горизонтальную опору или растягивает подвес» (страница 89). Согласно этому определению вес неподвижного тела, находящегося в жидкости или газе на поверхности Земли, равен разности силы тяжести и архимедовой выталкивающей силы. Последняя пропорциональна объему тела. Поэтому в данных условиях тела одинаковой массы, но разного объема, будут по-разному давить на горизонтальную опору, т.е. иметь разный вес. Свободно падать или свободно всплывать тела одинаковой массы, но разного объема, в жидкой или газовой среде будут с различными ускорениями. Поэтому «непосредственное сравнение предметов по массе» в таких условиях невозможно (второй закон Ньютона).
Дополнительный пример. Свободно плавающая в воде подводная лодка не будет действовать на подложенные под нее пружинные весы. Следовательно, ее вес в воде равен нулю. Но даже небольшой свинцовый грузик будет в воде действовать на пружинные весы, т.е. его вес в воде отличен от нуля. В то же время масса подводной лодки значительно превышает массу свинцового грузика. Этот пример показывает глубокое различие таких понятий, как вес и масса. «Масса – основная динамическая характеристика тела, количественная мера его инертности…» (Мякишев Г.Я. Физика: учебник для 10 класса, издание 17, стр. 67).
Сравнивать веса двух тел по их массе можно только при определенных условиях. Эти тела должны находиться в вакууме, быть неподвижными или двигаться поступательно с одинаковыми ускорениями относительно лабораторной системы отсчета в одном и том же направлении вдоль силовой линии гравитационного поля. К самой лабораторной системе отсчета в этом случае также предъявляются определенные требования: она должна двигаться поступательно. В противном случае тела, веса которых сравниваются по их массе, вообще говоря, должны находиться в одной точке пространства. И еще, речь здесь идет, конечно, о массе классической физики. Релятивистская масса тела не пропорциональна действующей на тело силе.