Sila može djelovati samo na nju materijalno telo, koji mora imati masu. Koristeći drugi Newtonov zakon, možete odrediti masu tijela na koje je djelovala sila. Ovisno o prirodi sile, mogu biti potrebne dodatne količine za definiranje mase u smislu sile.

Trebaće ti

• - akcelerometar;
• - rulet;
• - štoperica;
• - kalkulator.

Uputstvo

Da biste izračunali masu tijela podvrgnutog poznatoj sili, koristite omjer izveden iz Newtonovog drugog zakona. Da biste to učinili, pomoću akcelerometra izmjerite ubrzanje koje je tijelo primilo kao rezultat sile. Ako ovaj uređaj nije dostupan, izmjerite brzinu na početku i na kraju vremena promatranja tijela i podijelite promjenu brzine sa vremenom. Ovo će biti prosječno ubrzanje tijela tokom mjerenog vremenskog perioda. Izračunajte masu dijeljenjem vrijednosti sile koja djeluje na tijelo F, mjerene u m/s? ubrzanje a, m=F/a. Ako se vrijednost sile uzme u Njutnima, tada će se masa dobiti u kilogramima.

Izračunajte masu tijela na koje djeluje sila teže. Da biste to učinili, objesite ga na dinamometar i na vagi odredite silu koja djeluje na tijelo. Ovo će biti sila gravitacije. Da biste odredili masu tijela, podijelite vrijednost ove sile Ft sa ubrzanjem slobodan pad g? 9,81 m / s?, m \u003d F / g. Radi praktičnosti, u proračunima možete uzeti vrijednost g?10 m/s? u slučaju da nije potrebna visoka tačnost u određivanju vrijednosti mase u kilogramima.

Kada se tijelo kreće po kružnoj putanji konstantnom brzinom, na njega djeluje i sila. Ako je njegova vrijednost poznata, pronađite masu tijela koje se kreće po kružnoj putanji. Da biste to učinili, izmjerite ili izračunajte brzinu tijela. Izmjerite brzinomjerom ako je moguće. Da biste izračunali brzinu, izmjerite polumjer putanje tijela mjernom trakom ili ravnalom R i štopericom vrijeme za potpuni okret T, to se zove period rotacije. Brzina će biti jednaka umnošku polumjera i broja 6,28, podijeljenog s periodom. Odredite masu tako što ćete silu F pomnožiti sa polumjerom putanje tijela i rezultat podijeliti s kvadratom njegove brzine m=F R/v?. Da biste dobili rezultat u kilogramima, izmjerite brzinu u metrima u sekundi, polumjer u metrima i silu u Njutnima.

Nisam razumio lekciju iz fizike i ne znam kako odrediti silu gravitacije!

Odgovori

Gravitacija je svojstvo tijela s masom da privlače jedno drugo. Tijela koja imaju masu uvijek se privlače. Privlačenje tijela s vrlo velikim masama u astronomskoj skali stvara značajne sile zbog kojih je svijet kakav poznajemo.

Sila gravitacije je uzrok Zemljine gravitacije, uslijed koje predmeti padaju na nju. Zbog sile gravitacije, Mjesec se okreće oko Zemlje, Zemlja i druge planete oko Sunca, Solarni sistem oko centra galaksije.

U fizici, gravitacija je sila kojom tijelo djeluje na oslonac ili vertikalni ovjes. Ova sila je uvijek usmjerena vertikalno naniže.

F je sila kojom tijelo djeluje. Mjeri se u njutnima (N).
m je masa (težina) tijela. Izmjereno u kilogramima (kg)
g je ubrzanje slobodnog pada. Mjeri se u njutnima podijeljeno s kilogramom (N/kg). Njegova vrijednost je konstantna i, u prosjeku, zemljine površine jednako 9,8 N/kg.

Kako odrediti silu privlačenja?

primjer:

Neka masa kofera bude 15 kg, a zatim da pronađemo silu privlačenja kofera na Zemlju, koristimo formulu:

F = m * g = 15 * 9,8 \u003d 147 N.

Odnosno, sila privlačenja kofera je 147 njutna.

Vrijednost g za planetu Zemlju nije ista - na ekvatoru iznosi 9,83 N/kg, a na polovima 9,78 N/kg. Stoga uzimaju prosječnu vrijednost koju smo koristili za proračun. Tačne vrijednosti za različite regije planete koriste se u avio-svemirskoj industriji, a na njih se obraća pažnja i u sportu, kada sportisti treniraju za takmičenja u drugim zemljama.

Istorijska napomena: prvi put je izračunao g i izveo formulu za gravitaciju, odnosno formulu za silu kojom tijelo djeluje na druga tijela, 1687. godine, poznati engleski fizičar Isaac Newton. U njegovu čast je nazvana jedinica mjerenja sile. Postoji legenda da je Njutn počeo da istražuje pitanje gravitacije nakon što mu je jabuka pala na glavu.

Ubrzanje karakterizira brzinu promjene brzine tijela koje se kreće. Ako brzina tijela ostane konstantna, onda se ono ne ubrzava.

Ubrzanje se dešava samo kada se promeni brzina tela. Ako se brzina tijela poveća ili smanji za neku konstantnu vrijednost, tada se takvo tijelo kreće konstantnim ubrzanjem. Ubrzanje se mjeri u metrima u sekundi u sekundi (m/s2) i računa se iz dvije brzine i vremena, ili iz sile primijenjene na tijelo.

Koraci

1. 1 a = ∆v / ∆t
2. 2 Definicija varijabli. Možete izračunati Δv i Δt na sljedeći način: Δv \u003d vk - vn i Δt \u003d tk - tn, gdje vk- konačna brzina vn- startna brzina, tk- vreme završetka tn – vrijeme početka.
3. 3
4. Napišite formulu: a \u003d Δv / Δt \u003d (vk - vn) / (tk - tn)
5. Napišite varijable: vk= 46,1 m/s, vn= 18,5 m/s, tk= 2,47 s, tn= 0 s.
6. Izračun: a
7. Napišite formulu: a \u003d Δv / Δt \u003d (vk - vn) / (tk - tn)
8. Napišite varijable: vk= 0 m/s, vn= 22,4 m/s, tk= 2,55 s, tn= 0 s.
9. Izračun: a

1. 1 Njutnov drugi zakon.
2. Fres = m x a, gdje Fres m- tjelesna masa, a je ubrzanje tijela.
3. 2 Pronađite masu tijela.
4. Zapamtite da je 1 N = 1 kg∙m/s2.
5. a = F/m = 10/2 = 5 m/s2

3 Testiranje vašeg znanja

1. 1 smjer ubrzanja.
   
2. 2 Smjer sile.
3. 3 rezultantna sila.
4. Rješenje: Stanje ovog problema je dizajnirano da vas zbuni. U stvari, sve je vrlo jednostavno. Nacrtajte dijagram smjera sila, pa ćete vidjeti da je sila od 150 N usmjerena udesno, sila od 200 N također je usmjerena udesno, ali je sila od 10 N usmjerena ulijevo. Dakle, rezultujuća sila je: 150 + 200 - 10 = 340 N. Ubrzanje je: a = F/m = 340/400 = 0,85 m/s2.

Određivanje sile ili momenta sile, ako je poznata masa ili moment inercije tijela, omogućava vam da saznate samo ubrzanje, odnosno koliko brzo će se brzina promijeniti

Rame snage- okomicu spuštenu sa ose rotacije na liniju djelovanja sile.

Koštane karike u ljudskom tijelu su poluge. U ovom slučaju, rezultat djelovanja mišića određen je ne toliko silom koju razvija, već momentom sile. Karakteristika strukture ljudskog mišićno-koštanog sistema su male vrijednosti ramena vučne sile mišića. U isto vrijeme, vanjska sila, kao što je gravitacija, ima veliko rame (slika 3.3). Stoga, kako bi se suprotstavili velikim vanjskim momentima sila, mišići moraju razviti veliku vučnu silu.

Rice. 3.3. Osobine rada ljudskih skeletnih mišića

Moment sile smatra se pozitivnim ako sila uzrokuje rotaciju tijela u smjeru suprotnom od kazaljke na satu, a negativnim kada se tijelo rotira u smjeru kazaljke na satu. Na sl. 3.3. gravitacija bučice stvara negativan moment sile, jer teži da rotira podlakticu u zglobu lakta u smjeru kazaljke na satu. Vučna sila mišića fleksora podlaktice stvara pozitivan trenutak, jer teži rotaciji podlaktice u zglobu lakta u smjeru suprotnom od kazaljke na satu.

impuls impulsa(Sm) - mjera uticaja momenta sile u odnosu na datu osu tokom određenog vremenskog perioda.

zamah (To) i vektorska veličina, mjera rotacionog kretanja tijela, koja karakterizira njegovu sposobnost da se prenese na drugo tijelo u obliku mehaničko kretanje. Zamah je određen formulom: K=J .

Zamah pri rotacionom kretanju je analogan momentu gibanja tijela (momentu) tijekom translacijskog kretanja.

Primjer. Prilikom izvođenja skoka u vodu nakon izvođenja odbijanja od mosta, kinetički moment ljudskog tijela ( To) ostaje nepromijenjen. Dakle, ako se moment inercije (J) smanji, odnosno u grupu, ugaona brzina se povećava.Pre ulaska u vodu, sportista povećava moment inercije (ispravlja se) čime se smanjuje ugaona brzina rotacija.

Kako pronaći ubrzanje kroz silu i masu?

Koliko se brzina promijenila može se utvrditi određivanjem momenta sile. Impuls sile - mera uticaja sile na telo za dati vremenski period (u translatornom kretanju): S = F*Dt = m*Dv. U slučaju istovremenog djelovanja više sila, zbir njihovih impulsa jednak je impulsu njihove rezultante za isto vrijeme. To je impuls sile koji određuje promjenu brzine. U rotacionom kretanju, impuls sile odgovara impulsu momenta sile - mjeri utjecaja sile na tijelo u odnosu na datu osu za dati vremenski period: Sz = Mz * Dt.

Usljed impulsa sile i momenta momenta sile dolazi do promjena kretanja, ovisno o inercijalnim karakteristikama tijela, a manifestuju se u promjenama brzine (moment momenta i momenta kretanja - kinetički moment).

Količina pokreta je mjera kretanje napred tijelo koje karakterizira sposobnost ovog pokreta da se prenese na drugo tijelo: K = m*v. Promjena količine gibanja jednaka je impulsu sile: DK = F*Dt = m*Dv = S.

Moment je mjera rotacionog kretanja tijela, koja karakterizira sposobnost ovog kretanja da se prenese na drugo tijelo: Kya = I*w = m*v*r. Ako je tijelo povezano s osom rotacije koja ne prolazi kroz njegovo CM, tada se ukupni ugaoni moment sastoji od ugaonog momenta tijela oko ose koja prolazi kroz njegovo CM paralelno s vanjskom osom (I0 * w) i ugaoni moment neke tačke koja ima masu tijela i udaljena je od rotacije ose na istoj udaljenosti kao i CM: L = I0*w + m*r2*w.

Između momenta zamaha ( ugaoni moment) i ugaonog momenta sile, postoji kvantitativni odnos: DL = Mz*Dt = I*Dw = Sz.

Povezane informacije:

Pretraga web stranice:

Ubrzanje karakterizira brzinu promjene brzine tijela koje se kreće. Ako brzina tijela ostane konstantna, onda se ono ne ubrzava. Ubrzanje se dešava samo kada se promeni brzina tela. Ako se brzina tijela poveća ili smanji za neku konstantnu vrijednost, tada se takvo tijelo kreće konstantnim ubrzanjem. Ubrzanje se mjeri u metrima u sekundi u sekundi (m/s2) i računa se iz dvije brzine i vremena, ili iz sile primijenjene na tijelo.

Koraci

1 Proračun prosječnog ubrzanja u dvije brzine

1. 1 Formula za izračunavanje prosječnog ubrzanja. Prosječno ubrzanje tijela se računa iz njegove početne i konačne brzine (brzina je brzina kretanja u određenom smjeru) i vremena koje je potrebno tijelu da postigne konačnu brzinu. Formula za izračunavanje ubrzanja: a = ∆v / ∆t, gdje je a ubrzanje, Δv je promjena brzine, Δt je vrijeme potrebno da se postigne konačna brzina.
2. Jedinice ubrzanja su metri u sekundi u sekundi, odnosno m/s2.
3. Ubrzanje je vektorska veličina, odnosno dato je i vrijednošću i smjerom. Vrijednost je numerička karakteristika ubrzanja, a smjer je smjer kretanja tijela. Ako tijelo uspori, tada će ubrzanje biti negativno.
4. 2 Definicija varijabli. Možete izračunati Δv i Δt na sljedeći način: Δv \u003d vk - vn i Δt \u003d tk - tn, gdje vk- konačna brzina vn- startna brzina, tk- vreme završetka tn- vrijeme početka.
5. Pošto ubrzanje ima smjer, uvijek oduzmite početnu brzinu od konačne brzine; inače će smjer izračunatog ubrzanja biti pogrešan.
6. Ako početno vrijeme nije dato u zadatku, onda se pretpostavlja da je tn = 0.
7. 3 Pronađite ubrzanje koristeći formulu. Prvo napišite formulu i varijable koje su vam date. Formula: a \u003d Δv / Δt \u003d (vk - vn) / (tk - tn). Oduzmite početnu brzinu od konačne brzine, a zatim rezultat podijelite s vremenskim rasponom (promjena u vremenu). Dobit ćete prosječno ubrzanje za dati vremenski period.
8. Ako je konačna brzina manja od početne, tada ubrzanje ima negativnu vrijednost, odnosno tijelo se usporava.
9. Primjer 1: Automobil ubrzava od 18,5 m/s do 46,1 m/s za 2,47 s. Pronađite prosječno ubrzanje.
10. Napišite formulu: a \u003d Δv / Δt \u003d (vk - vn) / (tk - tn)
11. Napišite varijable: vk= 46,1 m/s, vn= 18,5 m/s, tk= 2,47 s, tn= 0 s.
12. Izračun: a\u003d (46,1 - 18,5) / 2,47 \u003d 11,17 m / s2.
13. Primjer 2: Motocikl počinje kočiti brzinom od 22,4 m/s i staje nakon 2,55 sekundi. Pronađite prosječno ubrzanje.
14. Napišite formulu: a \u003d Δv / Δt \u003d (vk - vn) / (tk - tn)
15. Napišite varijable: vk= 0 m/s, vn= 22,4 m/s, tk= 2,55 s, tn= 0 s.
16. Izračun: a\u003d (0 - 22,4) / 2,55 \u003d -8,78 m / s2.

2 Proračun ubrzanja po sili

1. 1 Njutnov drugi zakon. Prema drugom Newtonovom zakonu, tijelo će se ubrzati ako sile koje djeluju na njega ne uravnotežuju jedna drugu. Takvo ubrzanje ovisi o rezultantnoj sili koja djeluje na tijelo. Koristeći drugi Newtonov zakon, možete pronaći ubrzanje tijela ako znate njegovu masu i silu koja djeluje na to tijelo.
2. Drugi Newtonov zakon je opisan formulom: Fres = m x a, gdje Fres je rezultujuća sila koja deluje na telo, m- tjelesna masa, a je ubrzanje tijela.
3. Kada radite sa ovom formulom, koristite jedinice metričkog sistema u kojima se masa mjeri u kilogramima (kg), sila u njutnima (N) i ubrzanje u metrima u sekundi u sekundi (m/s2).
4. 2 Pronađite masu tijela. Da biste to učinili, stavite tijelo na vagu i pronađite njegovu masu u gramima. Ako gledate u veoma veliko tijelo, potražite njegovu masu u referentnim knjigama ili na internetu. Masa velikih tijela mjeri se u kilogramima.
5. Da biste izračunali ubrzanje koristeći gornju formulu, morate pretvoriti grame u kilograme. Podijelite masu u gramima sa 1000 da dobijete masu u kilogramima.
6. 3 Odrediti rezultantnu silu koja djeluje na tijelo. Rezultirajuća sila nije uravnotežena drugim silama. Ako na tijelo djeluju dvije suprotno usmjerene sile, a jedna od njih je veća od druge, tada se smjer rezultirajuće sile poklapa sa smjerom veće sile. Ubrzanje nastaje kada na tijelo djeluje sila koja nije u ravnoteži drugim silama i koja dovodi do promjene brzine tijela u pravcu te sile.
7. Na primjer, ti i tvoj brat vučete konopac. Vi vučete uže silom od 5 N, a vaš brat vuče konopac (u suprotnom smjeru) sa silom od 7 N. Neto sila je 2 N i usmjerena je prema vašem bratu.
8. Zapamtite da je 1 N = 1 kg∙m/s2.
9. 4 Transformirajte formulu F = ma da izračunate ubrzanje. Da biste to učinili, podijelite obje strane ove formule sa m (masa) i dobijete: a = F / m. Dakle, da biste pronašli ubrzanje, podijelite silu s masom tijela koje ubrzava.
10. Sila je direktno proporcionalna ubrzanju, odnosno što je veća sila koja djeluje na tijelo, ono brže ubrzava.
11. Masa je obrnuto proporcionalna ubrzanju, odnosno što je veća masa tijela to se sporije ubrzava.
12. 5 Izračunajte ubrzanje koristeći rezultirajuću formulu. Ubrzanje je jednako količniku rezultujuće sile koja djeluje na tijelo podijeljenom s njegovom masom. Zamijenite vrijednosti koje su vam date u ovu formulu da izračunate ubrzanje tijela.
13. Na primjer: na tijelo mase 2 kg djeluje sila jednaka 10 N. Pronađite ubrzanje tijela.
14. a = F/m = 10/2 = 5 m/s2

3 Testiranje vašeg znanja

1. 1 smjer ubrzanja. Naučni koncept ubrzanja ne poklapa se uvijek s upotrebom ove veličine u Svakodnevni život. Zapamtite da ubrzanje ima smjer; ubrzanje ima pozitivnu vrijednost ako je usmjereno prema gore ili udesno; ubrzanje ima negativnu vrijednost ako je usmjereno prema dolje ili ulijevo. Provjerite ispravnost vašeg rješenja na osnovu sljedeće tabele:
   
2. 2 Smjer sile. Zapamtite da je ubrzanje uvijek kosmjerno sa silom koja djeluje na tijelo. U nekim zadacima daju se podaci čija je svrha da vas dovedu u zabludu.
3. Primjer: Čamac igračka mase 10 kg kreće se prema sjeveru ubrzanjem od 2 m/s2. Vjetar koji puše u smjeru zapada djeluje na čamac snagom od 100 N. Nađite ubrzanje čamca u smjeru sjevera.
4. Rješenje: Kako je sila okomita na smjer kretanja, ona ne utječe na kretanje u tom smjeru. Stoga se ubrzanje čamca u smjeru sjevera neće promijeniti i bit će jednako 2 m/s2.
5. 3 rezultantna sila. Ako više sila djeluje na tijelo odjednom, pronađite rezultujuću silu, a zatim nastavite s izračunavanjem ubrzanja. Razmotrite sljedeći problem (u dvije dimenzije):
6. Vladimir vuče (desno) kontejner od 400 kg sa silom od 150 N. Dmitrij gura (s leve strane) kontejner sa silom od 200 N. Vetar duva s desna na levo i deluje na kontejner silom od 10 N. Pronađite ubrzanje kontejnera.
7. Rješenje: Stanje ovog problema je dizajnirano da vas zbuni. U stvari, sve je vrlo jednostavno.

   Njutnov drugi zakon

   Nacrtajte dijagram smjera sila, pa ćete vidjeti da je sila od 150 N usmjerena udesno, sila od 200 N također je usmjerena udesno, ali je sila od 10 N usmjerena ulijevo. Dakle, rezultujuća sila je: 150 + 200 - 10 = 340 N. Ubrzanje je: a = F/m = 340/400 = 0,85 m/s2.

Poslala: Veselova Kristina. 2017-11-06 17:28:19

Povratak na indeks

Lekcija 5. OVISNOST MASE O BRZINI. RELATIVISTIČKA DINAMIKA

Zakoni Njutnove mehanike ne slažu se sa novim prostorno-vremenskim konceptima pri velikim brzinama. Samo pri malim brzinama, kada vrijede klasični koncepti prostora i vremena, drugi Newtonov zakon

ne mijenja svoj oblik kada se kreće iz jednog inercijalnog referentnog okvira u drugi (princip relativnosti je zadovoljen).

Ali pri velikim brzinama, ovaj zakon u svom uobičajenom (klasičnom) obliku je nepravedan.

Prema drugom Newtonovom zakonu (2.4), konstantna sila koja djeluje na tijelo dugo vremena može tijelu dati proizvoljno veliku brzinu. Ali u stvarnosti, brzina svjetlosti u vakuumu je granica i tijelo se ni pod kojim okolnostima ne može kretati brzinom koja prelazi brzinu svjetlosti u vakuumu. Potrebna je vrlo mala promjena u jednadžbi kretanja tijela da bi ova jednačina bila istinita pri velikim brzinama kretanja. Prvo, prijeđimo na oblik pisanja drugog zakona dinamike, koji je koristio sam Newton:

gdje je impuls tijela. U ovoj jednačini, masa tijela se smatrala nezavisnom od brzine.

Zapanjujuće je da jednačina (2.5) ne mijenja svoj oblik čak ni pri velikim brzinama.

Promjene se tiču ​​samo mase. Kako se brzina tijela povećava, njegova masa ne ostaje konstantna, već se povećava.

Ovisnost mase o brzini može se naći na osnovu pretpostavke da zakon održanja količine gibanja vrijedi i prema novim idejama o prostoru i vremenu. Proračuni su previše komplikovani. Predstavljamo samo konačni rezultat.

Ako prođe m0 označimo masu tijela u mirovanju, zatim masu m isto tijelo, ali se kreće brzinom , određeno je formulom

Na slici 43 prikazana je zavisnost mase tijela od njegove brzine. Iz slike se vidi da je povećanje mase veće, što je brzina tijela bliža brzini svjetlosti sa.

Pri brzinama kretanja mnogo manjim od brzine svjetlosti, izraz se vrlo malo razlikuje od jedinice. Dakle, brzinom modernijom od svemirske rakete u" 10 km/s dobijamo =0,99999999944 .

Stoga nije iznenađujuće da je nemoguće primijetiti povećanje mase s povećanjem brzine pri tako relativno malim brzinama kretanja. Ali elementarne čestice u modernim akceleratorima čestica postižu ogromne brzine. Ako je brzina čestice samo 90 km/s manja od brzine svjetlosti, tada se njena masa povećava 40 puta.

Proračun sile F

Snažni akceleratori elektrona sposobni su da ubrzaju ove čestice do brzina koje su samo 35-50 m/s manje od brzine svjetlosti. U ovom slučaju, masa elektrona se povećava za oko 2000 puta. Da bi se takav elektron zadržao u kružnoj orbiti, na njemu sa strane magnetsko polje mora postojati sila koja je 2000 puta veća nego što bi se očekivalo bez uzimanja u obzir zavisnosti mase od brzine. Za izračunavanje putanje brze čestice Njutnova mehanika se više ne može koristiti.

Uzimajući u obzir relaciju (2.6), impuls tijela je jednak:

Osnovni zakon relativističke dinamike napisan je u istom obliku:

Međutim, impuls tijela, ovdje je određen formulom (2.7), a ne samo proizvodom.

Dakle, masa, za koju se smatra da je konstantna još od Njutnovog vremena, zapravo zavisi od brzine.

Kako se brzina kretanja povećava, povećava se i masa tijela, koja određuje njegova inercijska svojstva. At u®c tjelesna masa u skladu sa jednačinom (2.6) raste beskonačno ( m®¥); stoga ubrzanje teži nuli i brzina praktično prestaje da raste, bez obzira koliko dugo sila djeluje.

Potreba za korištenjem relativističke jednadžbe kretanja u proračunu akceleratora nabijenih čestica znači da je teorija relativnosti postala inženjerska nauka u naše vrijeme.

Zakoni Njutnove mehanike se mogu posmatrati kao poseban slučaj relativističke mehanike, koji važi za brzine kretanja tela mnogo manje od brzine svetlosti.

Relativistička jednadžba kretanja, koja uzima u obzir ovisnost mase o brzini, koristi se u dizajnu akceleratora elementarnih čestica i drugih relativističkih uređaja.

? 1 . Zapišite formulu za ovisnost mase tijela o brzini njegovog kretanja. 2 . Pod kojim uslovima se masa tela može smatrati nezavisnom od brzine?

formule iz matematike, linearne algebre i geometrije

§ 100. Izraz kinetičke energije kroz masu i brzinu tijela

Videli smo u §§ 97 i 98 da je moguće stvoriti skladište potencijalne energije izazivanjem neke sile da izvrši rad podizanjem tereta ili sabijanjem opruge. Na isti način možete kreirati zalihu kinetička energija kao rezultat rada neke sile. Zaista, ako je tijelo pod akcijom spoljna sila prima ubrzanje i kreće se, tada ova sila radi, a tijelo stiče brzinu, odnosno stiče kinetičku energiju. Na primjer, sila pritiska barutnih plinova u cijevi pištolja, gurajući metak, radi, zbog čega se stvara zaliha kinetičke energije metka. Suprotno tome, ako se zbog kretanja metka izvrši rad (na primjer, metak se podigne ili, udarivši u prepreku, proizvodi uništenje), tada se kinetička energija metka smanjuje.

Prijelaz rada u kinetičku energiju možemo pratiti na primjeru kada na tijelo djeluje samo jedna sila (u slučaju mnogih sila, to je rezultanta svih sila koje djeluju na tijelo). Pretpostavimo da je stalna sila počela djelovati na tijelo mase , koje je mirovalo; pod djelovanjem sile tijelo će se kretati jednoliko ubrzano. Nakon što je prešlo put u pravcu sile, telo će steći brzinu koja je povezana sa pređenim putem prema formuli (§ 22). Odavde nalazimo rad sile:

.

Na isti način, ako sila usmjerena protiv njenog kretanja počne djelovati na tijelo koje se kreće brzinom, onda će ono usporiti svoje kretanje i zaustaviti se, izvršivši rad protiv sile koja djeluje, također jednaka . To znači da je kinetička energija tijela koje se kreće jednaka polovini umnoška njegove mase i kvadrata njegove brzine:

Budući da je promjena kinetičke energije, kao i promjena potencijalne energije, jednaka radu (pozitivnom ili negativnom) koji nastaje ovom promjenom, kinetička energija se također mjeri u jedinicama rada, odnosno u džulima.

100.1. Tijelo mase kreće se brzinom po inerciji. Na tijelo počinje djelovati sila duž smjera kretanja tijela, zbog čega nakon nekog vremena brzina tijela postaje jednaka . Pokazati da je prirast kinetičke energije tijela jednak radu sile za slučaj kada brzina: a) raste; b) opada; c) mijenja znak.

100.2. Na šta je utrošeno mnogo posla: da se voz koji miruje obavesti o brzini od 5 m/s ili da se ubrza sa brzine od 5 m/s do brzine od 10 m/s?

Kako pronaći masu automobila u fizici

Kako pronaći masu, znajući brzinu

Trebaće ti

• - olovka;
• - papir za beleške.

Uputstvo

Najjednostavniji slučaj je kretanje jednog tijela datom ravnomjernom brzinom. Poznata je udaljenost koju tijelo pređe. Pronađite vrijeme putovanja: t = S/v, sat, gdje je S udaljenost, v je prosječna brzina tijelo.

Drugi primjer je za nadolazeće kretanje tijela. Automobil se kreće od tačke A do tačke B brzinom od 50 km/h. Moped je istovremeno napustio tačku B u susret s njim brzinom od 30 km/h. Udaljenost između tačaka A i B je 100 km. Potrebno je pronaći vrijeme nakon kojeg će se sastati.

Označite mjesto susreta slovom K. Neka je udaljenost AK koju je automobil prešao x km. Tada će put motocikliste biti 100 km. Iz uslova zadatka proizlazi da je vrijeme putovanja za automobil i moped isto. Napišite jednadžbu: x / v \u003d (S-x) / v ', gdje su v, v ' brzine automobila i mopeda. Zamjenjujući podatke, riješite jednačinu: x = 62,5 km. Sada pronađite vrijeme: t = 62,5/50 = 1,25 sati ili 1 sat 15 minuta. Treći primjer - dati su isti uslovi, ali je auto otišao 20 minuta kasnije od mopeda. Odredite koliko dugo će automobil putovati prije susreta s mopedom. Napišite jednačinu sličnu prethodnoj. Ali u ovom slučaju, vrijeme putovanja mopeda bit će 20 minuta duže od vremena vožnje automobila. Da biste izjednačili dijelove, oduzmite jednu trećinu sata od desne strane izraza: x/v = (S-x)/v'-1/3. Nađi x - 56,25. Izračunajte vrijeme: t = 56,25/50 = 1,125 sati ili 1 sat 7 minuta 30 sekundi.

Četvrti primjer je problem kretanja tijela u jednom smjeru. Iz tačke A se istom brzinom kreću automobil i moped. Poznato je da je automobil otišao pola sata kasnije. Koliko će mu trebati da prestigne moped?

U ovom slučaju, razdaljina koju pređu vozila će biti ista. Neka vrijeme putovanja automobila bude x sati, tada će vrijeme putovanja mopeda biti x + 0,5 sati. Imate jednačinu: vx = v'(x+0,5). Riješite jednadžbu uključivanjem brzine i pronađite x - 0,75 sati ili 45 minuta.

Peti primjer - automobil i moped istim brzinama kreću se u istom smjeru, ali je moped napustio tačku B, koja se nalazi na udaljenosti od 10 km od tačke A, pola sata ranije. Izračunajte koliko dugo nakon starta će automobil prestići moped.

Udaljenost koju pređe automobil je 10 km više. Dodajte ovu razliku na putanju jahača i izjednačite dijelove izraza: vx = v'(x+0,5)-10. Zamjenom vrijednosti brzine i rješavanjem dobit ćete odgovor: t = 1,25 sati ili 1 sat 15 minuta.

Ubrzanje elastične sile

• kolika je brzina vremeplova

Kako pronaći masu?

Mnogi od nas u školskoj dobi pitali su se: "Kako pronaći tjelesnu težinu"? Sada ćemo pokušati odgovoriti na ovo pitanje.

Pronalaženje mase u smislu njenog volumena

Recimo da imate na raspolaganju bure od dvije stotine litara. Namjeravate ga u potpunosti napuniti dizel gorivom koje koristite za grijanje vaše male kotlarnice. Kako pronaći masu ovog bureta napunjenog dizel gorivom? Pokušajmo zajedno s vama riješiti ovaj naizgled jednostavan zadatak.

Rješavanje problema kako pronaći masu tvari u smislu njenog volumena je prilično lako. Da biste to učinili, primijenite formulu za specifičnu gustoću tvari

gdje je p specifična težina tvari;

m - njegova masa;

v - zauzeti volumen.

Kao mjera mase koristit će se grami, kilogrami i tone. Mere zapremine: kubni centimetri, decimetri i metri. Specifična težina će se izračunavati u kg/dm³, kg/m³, g/cm³, t/m³.

Tako, u skladu sa uslovima problema, na raspolaganju imamo bure zapremine od dve stotine litara. To znači da je njegova zapremina 2 m³.

Ali želite znati kako pronaći masu. Iz gornje formule se izvodi na sljedeći način:

Prvo trebamo pronaći vrijednost p - specifične težine dizel goriva. Ovu vrijednost možete pronaći koristeći direktorij.

U knjizi nalazimo da je p = 860,0 kg/m³.

Zatim dobijene vrijednosti zamjenjujemo u formulu:

m = 860 * 2 = 1720,0 (kg)

Tako je pronađen odgovor na pitanje kako pronaći masu. Jedna tona i sedamsto dvadeset kilograma je težina dvjesto litara ljetnog dizel goriva. Zatim možete na isti način napraviti približan izračun ukupne težine bureta i kapaciteta nosača za bure solarija.

Pronalaženje mase kroz gustinu i zapreminu

Vrlo često se u praktičnim zadacima iz fizike mogu sresti takve veličine kao što su masa, gustina i zapremina. Da biste riješili problem kako pronaći masu tijela, morate znati njegovu zapreminu i gustinu.

Stavke koje će vam trebati:

1) Rulet.

2) Kalkulator (računar).

3) Kapacitet za merenje.

4) Vladar.

Poznato je da će predmeti iste zapremine, ali napravljeni od različitih materijala, imati različite mase (na primjer, metal i drvo). Mase tijela koje su napravljene od određenog materijala (bez šupljina) direktno su proporcionalne zapremini predmetnih objekata. Inače, konstanta je odnos mase i zapremine objekta. Ovaj indikator se naziva "gustina supstance". Nazvat ćemo to kao d.

Sada je potrebno riješiti problem kako pronaći masu u skladu s formulom d = m/V, gdje je

m je masa objekta (u kilogramima),

V je njegov volumen (u kubnim metrima).

Dakle, gustina supstance je masa po jedinici njene zapremine.

Ako trebate pronaći gustoću materijala od kojeg je predmet napravljen, onda bi trebali koristiti tablicu gustoće koja se može naći u standardnom udžbeniku fizike.

Volumen objekta se izračunava po formuli V = h * S, gdje je

V - zapremina (m³),

H je visina objekta (m),

S je osnovna površina objekta (m²).

U slučaju da ne možete jasno izmjeriti geometrijske parametre tijela, tada biste trebali pribjeći pomoći Arhimedovim zakonima. Da biste to učinili, trebat će vam posuda koja ima vagu koja služi za mjerenje zapremine tečnosti i spuštanje predmeta u vodu, odnosno u posudu koja ima pregrade. Zapremina za koju će se povećati sadržaj posude je zapremina tijela koje je uronjeno u nju.

Poznavajući zapreminu V i gustinu d objekta, lako možete pronaći njegovu masu koristeći formulu m = d * V. Prije izračuna mase, potrebno je sve mjerne jedinice dovesti u jedan sistem, na primjer, u SI sistem, koji je međunarodni mjerni sistem.

U skladu sa gornjim formulama može se izvesti sljedeći zaključak: da bi se pronašla tražena vrijednost mase sa poznatom zapreminom i poznatom gustinom, potrebno je pomnožiti vrijednost gustine materijala od kojeg je tijelo napravljeno sa zapreminom tijelo.

Proračun tjelesne mase i zapremine

Da bi se odredila gustina neke supstance, potrebno je masu tela podeliti sa zapreminom:

Tjelesna težina se može odrediti pomoću vage. Kako pronaći zapreminu tijela?

Ako je tijelo oblikovano kuboid(Sl. 24), tada se njegov volumen nalazi po formuli

Ako ima neki drugi oblik, onda se njegov volumen može pronaći metodom koju je otkrio starogrčki naučnik Arhimed u 3. vijeku prije nove ere. BC e.

Arhimed je rođen u Sirakuzi na ostrvu Sicilija. Njegov otac, astronom Fidija, bio je Hijeronov rođak, koji je postao 270. godine pre nove ere. e. kralj grada u kojem su živjeli.

Nisu svi Arhimedovi spisi došli do nas. Mnoga njegova otkrića postala su poznata zahvaljujući kasnijim autorima, čiji sačuvani radovi opisuju njegove izume. Tako je, na primer, rimski arhitekta Vitruvije (1. vek p.n.e.) u jednom od svojih spisa ispričao sledeću priču: sa bezgraničnom duhovitošću. Za vreme svoje vladavine u Sirakuzi, Hijeron se, nakon uspešnog završetka svih svojih aktivnosti, zavetovao da će pokloniti zlatnu kruna besmrtnim bogovima u nekom hramu. Dogovorio se sa majstorom o visokoj cijeni za rad i dao mu potrebnu količinu zlata po težini. Na dogovoreni dan, majstor je odnio svoj rad kralju, koji ga je našao izvrsno izvedenom; nakon vaganja utvrđeno je da težina krune odgovara datoj težini zlata.

Nakon toga je izvršena prijava da je dio zlata uzet sa krune i umjesto toga umiješana ista količina srebra. Hiero je bio ljut što je prevaren, i, ne pronalazeći način da osudi ovu krađu, zamolio je Arhimeda da dobro razmisli o tome. On je, zadubljen u razmišljanja o ovom pitanju, nekako slučajno došao do kupatila i tamo, utonuo u kadu, primijetio da iz njega istječe tolika količina vode, koliki je bio volumen njegovog tijela uronjenog u kadu. Saznavši i sam vrijednost ove činjenice, on je bez oklijevanja od radosti iskočio iz kade, otišao kući gol i u sav glas svima rekao da je našao ono što je tražio. Trčao je i viknuo isto na grčkom: „Eureka, Eureka! (Pronađeno, pronađeno!)

Tada je, piše Vitruvije, Arhimed uzeo posudu napunjenu vodom do vrha i spustio u nju zlatni ingot koji je bio težak kruni. Nakon što je izmjerio zapreminu istisnute vode, ponovo je napunio posudu vodom i u nju spustio krunu. Ispostavilo se da je zapremina vode istisnute krunom veća od zapremine vode istisnute zlatnim ingotom. Veći volumen krune značio je da je sadržavala supstancu manje guste od zlata. Stoga je Arhimedov eksperiment pokazao da je dio zlata ukraden.

Dakle, da bi se odredila zapremina tijela koje ima nepravilan oblik, dovoljno je izmjeriti zapreminu vode koju je istisnulo ovo tijelo. Sa mjernim cilindrom (menerom) to je lako učiniti.

U slučajevima kada su poznata masa i gustina tijela, njegov volumen se može naći po formuli koja slijedi iz formule (10.1):

Ovo pokazuje da je za određivanje zapremine tijela potrebno masu ovog tijela podijeliti njegovom gustinom.

Ako je, naprotiv, poznat volumen tijela, onda, znajući od koje se tvari sastoji, možete pronaći njegovu masu:

Da bi se odredila masa tijela, potrebno je pomnožiti gustinu tijela njegovom zapreminom.

1. Koje metode određivanja zapremine poznajete? 2. Šta znaš o Arhimedu? 3. Kako možete pronaći masu tijela po njegovoj gustini i zapremini? Eksperimentalni zadatak. Uzmite komad sapuna koji ima oblik pravokutnog paralelepipeda, na kojem je naznačena njegova masa. Nakon što izvršite potrebna mjerenja, odredite gustinu sapuna.

kako naći brzinu tijela, znajući njegovu masu i silu koja se primjenjuje na njega?

Tu je projektil od 5 grama, na njega je primijenjena sila od 1,5N.

Sila trenja - Fizika u eksperimentima i eksperimentima

Postoji li neki način da saznam njegovu brzinu?

Ako jeste, koje druge karakteristike treba znati?

Zamislimo da imamo ove karakteristike. Koja će se formula tada koristiti za izračunavanje brzine ovog tijela?

Nema dodatnih funkcija. Sila je preduslov za ubrzanje prema drugom Newtonovom zakonu a=F/m. Ali brzina u svakom trenutku vremena se nalazi po formuli v=v0at. Dakle, da bi se saznala brzina, potrebno je znati i njenu početnu vrijednost i koliko je vremena prošlo od sada.

Ali ako govorimo konkretno o projektilu, onda sve postaje mnogo složenije. Sila se primjenjuje na projektil samo do trenutka kada projektil napusti cijev i, osim toga, nije konstantna. Sama sila se mijenja proporcionalno pritisku praškastih plinova. Kriva pritiska je prikazana na slici.

Proračun brzine i pritiska već se vrši prema balističkim formulama, na primjer, kako slijedi:

gdje je l putanja u cijevi, L je dužina narezanog dijela, a,b,φ su konstante praha, S je površina poprečnog presjeka cijevi.

Ali čak i kod praćke, rezultujuća sila nije konstantna, već je proporcionalna naponu gume unatrag, a početna brzina ovisit će o ovoj promjenjivoj sili, masi i vremenu udarca. Dakle, prema tim podacima (samo sila i masa) zapravo ne možete ništa izračunati.

U ovom slučaju morate primijeniti 2 Newtonov zakon, ali ne u uobičajenom obliku za nas, već u diferencijalnom:

F=(p2-p1)/t, gdje je F sila primijenjena na tijelo, p1 je zamah tijela prije primjene sile, p2 je impuls tijela nakon primjena sile, t - vrijeme primjene sile.

Drugim riječima, rezultujuća vrijednost sile primijenjene na tijelo je promjena količine gibanja ovog tijela u jedinici vremena. U tom obliku je Newton izveo svoj vlastiti zakon.

Primijenimo ovu formulu.

Koliko sam shvatio, originalna brzina projektila je 0, kao što slijedi 2. Newtonov zakon ima oblik:

Nakon što smo naslikali zamah i izrazili brzinu, imamo:

Iz dobijene formule se vidi da za pronalaženje brzine treba znati vrijeme. Zaista, što se više vremena sila primjenjuje na tijelo, to će više ubrzati tijelo (ili usporiti ako su smjer sile i smjer brzine suprotni).

Zamislite da je t=1 s.

Dakle, da bismo pronašli brzinu tijela, u ovom slučaju, moramo znati silu koja djeluje na tijelo, masu tijela i vrijeme kada je sila djelovala na tijelo (pod pretpostavkom da je tijelo mirovalo).

Neka me neko ispravi ako grešim, ali po mom mišljenju evo 2. Newtonovog zakona. AT opšti pogled to je lično od sile podijeljene masom!

Ako se sila od 1,5 N primijeni (a ne ukloni) na tijelo mase 5 g, tada će mu, prema drugom Newtonovom zakonu, dati ubrzanje a = F / m = 1,5 / 0,005 = 300 m / s ^ 2. Pod djelovanjem ovog ubrzanja tijelo će početi povećavati svoju brzinu prema zakonu v=at, gdje je t vrijeme djelovanja sile. Dakle, znajući formulu, možete izračunati brzinu tijela u bilo kojem trenutak vremena.

U sekundi - 1,5 / 0,005 \u003d 300 m / s. Nakon 2 sekunde - 600 m / s. Nakon 3 sekunde - 900 m / s. Nakon 4 sekunde - 1,2 km / s. Nakon 5 sekundi - 1,5 km / s. Nakon 10 sekundi - 3 km / s. Nakon 20 sekundi - 6 km / s. I za pola minute brzina će dostići 8 km / s, a ako se projektil do tog vremena ne zabije u Zemlju, počet će se udaljavati od Zemljine površine.

Ako uzmemo u obzir ovo pitanje sa stanovišta školskog znanja, onda je F = ma , F - sila, m - masa, a - ubrzanje. Da biste pronašli brzinu u bilo kom trenutku, dovoljno je ubrzanje pomnožiti sa vremenom. Ako uzmemo u obzir da postoji sila trenja, onda da sila nije primjenjivana ravnomjerno i ne stalno, tada su potrebni dodatni podaci.

Brzina se može odrediti po formuli: v = Ft/m.

Odnosno, da bismo uspješno riješili problem, nedostaje nam još jedan fizička količina, naime, vrijeme.

Sažeci

Kako pronaći masu, znajući snagu u 2017. kako saznati. Kako pronaći snagu trenje slip f formula trenja. Kako odrediti koeficijent trenja slip? Ovdje se balansira elastična sila opruge dinamometra snagu trenje Kako znajući masa. Kako pronaći koeficijent trenja? Formula sile trenja. Uvek postoji, pošto apsolutno glatka tela ne postoje. Naći sila trenja. Molim te reci mi kako da pronađem. koji će proći tijelo, znajući moć trenje, masa i brzina tijela??? Mi nalazimo snagu trenje. Formula sile trenja. Prije pronalaženja sile trenja, čija formula ima drugačiji oblik (f=? Kako pronaći ubrzanje - wikiHow. Kako pronaći ubrzanje. da biste pronašli ubrzanje, podijelite silu sa masom ubrzanja. Kako izračunati silu Nađi masu, znajući snagu i ubrzanje. Ako znate silu i ubrzanje objekta, kako. as naći- Koeficijent trenja znajući masu i silu. Školsko znanje.

Gravitacija je količina kojom tijelo privlači zemlju pod utjecajem njenog privlačenja. Ovaj pokazatelj direktno ovisi o težini osobe ili masi objekta. Što je veća težina, to je veća. U ovom članku ćemo objasniti kako pronaći silu gravitacije.

Iz školskog kursa fizike: sila gravitacije je direktno proporcionalna težini tijela. Možete izračunati vrijednost pomoću formule F = m * g, gdje je g koeficijent jednak 9,8 m / s 2. Shodno tome, za osobu koja teži 100 kg, sila privlačenja je 980. Vrijedi napomenuti da je u praksi sve malo drugačije, a mnogi faktori utječu na gravitaciju.

Faktori koji utiču na gravitaciju:

• udaljenost od tla;
• geografski položaj tijela;
• Times of Day.

Zapamtite da na sjevernom polu konstanta g nije 9,8 već 9,83. To je moguće zbog prisustva mineralnih naslaga u zemlji koje imaju magnetna svojstva. Koeficijent se neznatno povećava na mjestima ležišta željezne rude. Na ekvatoru koeficijent je 9,78. Ako tijelo nije na tlu ili u pokretu, tada je za određivanje sile privlačenja potrebno znati ubrzanje objekta. Da biste to učinili, možete koristiti posebne uređaje - štopericu, brzinomjer ili akcelerometar. Da biste izračunali ubrzanje, odredite konačnu i početnu brzinu objekta. Oduzmite početnu brzinu od konačne vrijednosti, a rezultujuću razliku podijelite s vremenom koje je objektu bilo potrebno da pređe udaljenost. Možete izračunati ubrzanje pomicanjem objekta. Da biste to učinili, morate pomaknuti tijelo iz mirovanja. Sada pomnožite udaljenost sa dva. Dobivenu vrijednost podijelite s vremenom na kvadrat. Ova metoda izračunavanja ubrzanja je prikladna ako tijelo u početku miruje. Ako postoji brzinomjer, tada je za određivanje ubrzanja potrebno kvadratirati početnu i konačnu brzinu tijela. Pronađite razliku između kvadrata konačne i početne brzine. Rezultat podijelite s vremenom pomnoženim sa 2. Ako se tijelo kreće kružno, onda ono ima vlastito ubrzanje, čak i pri konstantnoj brzini. Da biste pronašli ubrzanje, kvadrirajte brzinu tijela i podijelite s polumjerom kružnice po kojoj se kreće. Radijus mora biti naveden u metrima.

Za utvrđivanje trenutno ubrzanje koristite akcelerometar. Ako dobijete negativnu vrijednost ubrzanja, to znači da objekt usporava, odnosno da mu se smanjuje brzina. Shodno tome, s pozitivnom vrijednošću, objekt se ubrzava, a njegova brzina se povećava. Zapamtite, faktor 9,8 se može koristiti samo ako je gravitacija određena za objekt koji se nalazi na tlu. Ako je tijelo postavljeno na nosač, treba uzeti u obzir otpor nosača. Ova vrijednost ovisi o materijalu od kojeg je napravljen nosač.

Ako se tijelo ne vuče u vodoravnom smjeru, onda je vrijedno uzeti u obzir kut pod kojim objekt odstupa od horizonta. Kao rezultat, formula će izgledati ovako: F=m*g – Fthrust*sin. Sila gravitacije se mjeri u njutnima. Za proračune koristite brzinu izmjerenu u m/s. Da biste to učinili, podijelite brzinu u km/h sa 3,6.