Kroppen beveger seg hvis den blir påvirket. Kroppsbevegelse

Hvorfor er det slik at hvis en kropp beveger seg oppover med akselerasjon, så øker vekten av kroppen, og hvis den beveger seg nedover, reduseres den?

Kraften som kroppen virker på støtten (P dvs. dens vekt) er lik støttereaksjonskraften (N) eller den elastiske kraften (Fupr). P=-N=gt; P=Fkontroll Fra 2 Z.N. ZF=ma (vektorer). Fra dette får vi N-mg=0. =gt; N=mg eller P=mg. Ved akselerasjon oppover: N-mg=ma (Projisere på y-aksen). N=P, erstatning: P-mg=ma, dvs. P=mg+ma=m(g+a).
Med andre ord øker akselerasjonen, det vil si at kraften som kroppen trykker på støtten øker (For eksempel en last i en heis), noe som betyr at vekten øker. Ren matematikk med vektorer. For nedadgående bevegelse er det likt: mg-N=ma, N=mg-ma=m(g-a) (Hvor N=P, dvs. P=m(g-a)).
Hvis det ikke er helt klart med formlene, prøv å konstruere en tegning selv (en kropp i en heis), bruk krefter og bruk Newtons 2. lov (kreftsum = ma Fenomenet økende vekt kalles overbelastning, jeg vet). Husker ikke å ha redusert den, kanskje vektløshet, men dette er kanskje ikke helt nøyaktig.

Laster... Koblede gener - hva er de? KONKING AV GENER er en forbindelse mellom gener på grunn av deres plassering på samme kromosom disse er koblede gener... for eksempel er døvhetsgenet koblet i...
Laster... Hva slags lys kalles monokromatisk? definisjon. Monokromatisk lys - elektromagnetisk bølge en spesifikk og strengt konstant frekvens fra rekkevidden av frekvenser som direkte oppfattes av det menneskelige øyet (se...
Laster... hva er lov tatt og kopiert fra WIKIPEDIA kek Law som en av typene regulatorer PR representerer spesiell kategori, i tusenvis av år med historie...
Laster... Noen grammatikkspørsmål. grammatikk (mer korrekt)! 1) Fordi det er dannet av et substantiv! 2) Fordi det er som et prefiks! 3) Testord...
Laster... når er ikke PRESIDENT skrevet sammen med ordet og når skrives det separat? STAVNING AV Partikler IKKE og IKKE med tall Det er ikke skrevet med tall...
Laster... I. Babel. Kavaleri. Uttrykket "Chief of six" dukker opp flere ganger. Hva/hvem er dette? Kort for "sjef for 6. divisjon." Jeg drømmer om begynnelsen av seks. Han jager...

Hvordan beveger en kropp seg hvis ingen andre krefter virker på den? Hvordan beveger en kropp seg hvis ingen andre krefter virker på den? Kroppen beveger seg jevnt i en rett linje. Endrer dette hastigheten hans? Kroppen beveger seg jevnt i en rett linje. Endrer dette hastigheten? Hvordan leses Newtons første lov? Hvordan leses Newtons første lov? Beveger en referanseramme seg med akselerasjon i forhold til en treghetsramme? Beveger en referanseramme seg med akselerasjon i forhold til en treghetsramme? Hva er årsaken til akselerert bevegelse av kropper Hva er årsaken til akselerert bevegelse av kropper

Hvordan leses Newtons andre lov? Hvordan leses Newtons andre lov? Hvordan lese Newtons tredje lov Hvordan lese Newtons tredje lov Hvilke referansesystemer kalles treghet? Hvilke referansesystemer kalles treghet? Hvilke referansesystemer kalles ikke-tregne? Hvilke referansesystemer kalles ikke-tregne? Uttrykk kraftenheten i form av enheten for masse og akselerasjon. Uttrykk kraftenheten i form av enheten for masse og akselerasjon.

Historien om hvordan «Svanen, krepsen og gjedda begynte å bære et lass med bagasje» er kjent for alle. Historien om hvordan «Svanen, krepsen og gjedda begynte å bære et lass med bagasje» er kjent for alle. ...Svanen suser inn i skyene, ...Svanen suser inn i skyene, krepsen beveger seg tilbake, krepsen beveger seg tilbake, Og gjedda trekker i vannet. Og gjedda trekker i vannet. Begrunn inkonsekvensen i denne uttalelsen fra den klassiske mekanikkens synspunkt. Begrunn inkonsekvensen i denne uttalelsen fra den klassiske mekanikkens synspunkt.

Fyll ut de tomme feltene: Fyll ut de tommene: Ved påvirkning av en kraft beveger kroppen seg... Ved virkningen av en kraft beveger kroppen seg... Hvis kraften økes med en konstant masse av kroppen med 2 ganger, deretter akselerasjonen... med... ganger. Hvis, med en konstant kroppsmasse, kraften økes med 2 ganger, så akselerasjonen ... med ... ganger. Hvis massen til en kropp reduseres med 4 ganger, og kraften som virker på kroppen økes med 2 ganger, så akselerasjonen ... med ... ganger. Hvis massen til en kropp reduseres med 4 ganger, og kraften som virker på kroppen økes med 2 ganger, så akselerasjonen ... med ... ganger. Hvis kraften økes med 3 ganger, og massen ..., vil akselerasjonen forbli uendret. Hvis kraften økes med 3 ganger, og massen ..., vil akselerasjonen forbli uendret.

Grafer over avhengigheten av projeksjonen av hastighet og akselerasjon på tid er gitt for rettlinjet bevegelse. Angi på hvilke områder handlingene til omkringliggende kropper kompenseres. Hva er retningen til den resulterende kraften i forhold til bevegelsesretningen? Grafer over avhengigheten av projeksjonen av hastighet og akselerasjon på tid for rettlinjet bevegelse er gitt. Angi på hvilke områder handlingene til omkringliggende kropper kompenseres. Hva er retningen til den resulterende kraften i forhold til bevegelsesretningen? v a

1. Hvordan beveger en kropp seg hvis andre kropper ikke virker på den?

Kroppen beveger seg jevnt og rettlinjet, eller er i ro.

2. Hvordan skiller Galileos syn seg fra Aristoteles syn på spørsmålet om forhold jevn bevegelse tlf?

Fram til begynnelsen av 1600-tallet rådde Aristoteles teori, ifølge at hvis det ikke er noen ytre påvirkning på den, kan den være i ro, og for at den skal bevege seg med konstant hastighet, må en annen kropp kontinuerlig virke på den.

3. Hvordan ble eksperimentet avbildet i figur 19 utført, og hvilke konklusjoner følger av det?

Fremdrift av eksperimentet. Det er to baller på en vogn som beveger seg jevnt og i en rett linje i forhold til bakken. Den ene kulen hviler på bunnen av vognen, og den andre er opphengt i en tråd. Kulene er i ro i forhold til vognen, siden kreftene som virker på dem er balansert. Ved bremsing begynner begge kulene å bevege seg. De endrer hastigheten i forhold til vognen, selv om ingen krefter virker på dem. Konklusjon. Følgelig, i referansesystemet knyttet til bremsevognen, er treghetsloven ikke oppfylt.

4. Gi den moderne formuleringen av Newtons første lov.

Newtons første lov i moderne formulering: det er slike referansesystemer i forhold til hvilke legemer beholder hastigheten uendret hvis de ikke blir påvirket av andre legemer (krefter) eller virkningen av disse legemer (krefter) blir kompensert (lik null).

5. Hvilke referansesystemer kalles treghetssystemer og hvilke kalles ikke-treghetssystemer? Gi eksempler.

Referansesystemene der treghetsloven er oppfylt kalles treghet, og hvor den ikke er - ikke-treg.

Tenk på bevegelsen til en bil. For eksempel, hvis en bil kjører 15 km i hvert kvarter (15 minutter), 30 km i hver halvtime (30 minutter) og 60 km i hver time, anses den å bevege seg jevnt.

Ujevn bevegelse.

Hvis en kropp reiser like avstander i like intervaller, anses dens bevegelse som ensartet.

Ensartet bevegelse er svært sjelden. Jorden beveger seg nesten jevnt rundt Solen hvert år gjør jorden én omdreining rundt Solen.

Nesten aldri klarer en bilfører å opprettholde ensartet bevegelse – av ulike grunner må han enten øke eller bremse. Bevegelsen av klokkeviserne (minutt og time) virker bare ensartet, noe som er lett å verifisere ved å observere bevegelsen til sekundviseren. Hun beveger seg og stopper så. De to andre pilene beveger seg på nøyaktig samme måte, bare sakte, og rykkene deres er derfor ikke synlige. Gassmolekyler som treffer hverandre stopper en stund og akselererer deretter igjen. Under påfølgende kollisjoner, med andre molekyler, bremser de igjen bevegelsen i rommet.

Dette er alle eksempler på ujevn bevegelse. Slik beveger toget seg, forlater stasjonen, passerer større og større spor i like tidsrom. En skiløper eller skater reiser like avstander i konkurranser. forskjellige tider. Slik letter et fly, en dør åpnes eller et fallende snøfnugg beveger seg.

Hvis en kropp reiser forskjellige veier med like tidsintervaller, kalles dens bevegelse ujevn.

Ujevn bevegelse kan observeres eksperimentelt. Bildet viser en vogn med dropper som det faller dråper fra med jevne mellomrom. Når vognen beveger seg under påvirkning av en last, ser vi at avstandene mellom sporene av dråpene ikke er de samme. Og dette betyr at i samme tidsrom kjører vognen forskjellige veier.

Hastighet. Enheter for hastighet.

Vi sier ofte at noen kropper beveger seg raskere, andre saktere. For eksempel går en turist langs motorveien, en bil haster, et fly flyr i luften. La oss anta at de alle beveger seg jevnt, likevel vil bevegelsen til disse kroppene være forskjellig.

En bil beveger seg raskere enn en fotgjenger, og et fly beveger seg raskere enn en bil. I fysikk kalles størrelsen som kjennetegner bevegelseshastigheten hastighet.

Anta at en turist reiser 5 km på 1 time, en bil reiser 90 km, og hastigheten til et fly er 850 km i timen.

Hastighet under jevn bevegelse av en kropp viser hvor langt kroppen har reist per tidsenhet.

Ved å bruke begrepet hastighet kan vi nå si at turisten, bilen og flyet beveger seg i ulik hastighet.

Med jevn bevegelse forblir kroppens hastighet konstant.

Hvis en syklist kjører en distanse på 25 m på 5 sekunder, vil hastigheten være 25m/5s = 5m/s.

For å bestemme hastigheten under jevn bevegelse, må avstanden som kroppen har tilbakelagt i en viss tidsperiode divideres med denne tidsperioden:

hastighet = bane/tid.

Hastighet er merket med v, bane med s, tid med t. Formelen for å finne hastighet vil se slik ut:

Hastigheten til et legeme under jevn bevegelse er en mengde som er lik forholdet mellom banen og tiden denne banen dekkes.

I Internasjonalt system(SI) Hastighet måles i meter per sekund (m/s).

Dette betyr at hastighetsenheten regnes for å være hastigheten til en så jevn bevegelse at kroppen i løpet av ett sekund tilbakelegger en avstand på 1 meter.

Hastigheten til en kropp kan også måles i kilometer i timen (km/t), kilometer per sekund (km/s), centimeter per sekund (cm/s).

Eksempel. Et tog, som beveger seg jevnt, dekker en strekning på 108 km på 2 timer. Beregn hastigheten på toget.

Så, s = 108 km; t = 2 timer; v = ?

Løsning. v = s/t, v = 108 km/2 t = 54 km/t. Enkelt og greit.

La oss nå uttrykke hastigheten til toget i SI-enheter, det vil si at vi konverterer kilometer til meter og timer til sekunder:

54 km/t = 54000 m/ 3600 s = 15 m/s.

Svar: v = 54 km/t, eller 15 m/s.

Dermed, Den numeriske verdien av hastigheten avhenger av den valgte enheten.

Hastighet unntatt numerisk verdi, har en retning.

For eksempel, hvis du trenger å angi hvor et fly som går fra Vladivostok vil være om 2 timer, må du angi ikke bare verdien av hastigheten, men også destinasjonen, dvs. dens retning. Mengder som i tillegg til en tallverdi (modul), også har en retning, kalles vektor.

Hastighet er en fysisk vektorstørrelse.

Alle vektormengder er angitt med de tilsvarende bokstavene med en pil. For eksempel er hastighet merket med symbolet v med en pil, og hastighetsmodulen er indikert med samme bokstav, men uten pilen v.

Noen fysiske størrelser har ingen retning. De er bare preget av en numerisk verdi. Disse er tid, volum, lengde osv. De er skalære.

Hvis, når en kropp beveger seg, endres hastigheten fra en del av banen til en annen, så er en slik bevegelse ujevn. For å karakterisere den ujevne bevegelsen til en kropp, ble konseptet gjennomsnittshastighet introdusert.

For eksempel kjører et tog fra Moskva til St. Petersburg med en hastighet på 80 km/t. Hvilken hastighet mener de? Tross alt er hastigheten på toget ved stopp null, etter stopp øker den, og før stopp reduseres den.

I dette tilfellet kjører toget ujevnt, noe som betyr at hastigheten på 80 km/t er gjennomsnittshastigheten til toget.

Den bestemmes på nesten samme måte som hastighet under jevn bevegelse.

For å bestemme gjennomsnittshastigheten til en kropp under ujevn bevegelse, må hele tilbakelagte distanse deles på hele bevegelsestiden:

Det bør huskes at bare med jevn bevegelse vil s/t-forholdet være konstant over en hvilken som helst tidsperiode.

Med ujevn bevegelse av en kropp, karakteriserer gjennomsnittshastigheten kroppens bevegelse over hele tidsperioden. Hun forklarer ikke hvordan kroppen beveget seg inn ulike øyeblikk tidspunkt i denne perioden.

Tabell 1 viser gjennomsnittlig bevegelseshastighet for enkelte kropper.

Tabell 1

Gjennomsnittlig bevegelseshastighet for noen kropper, lydhastighet, radiobølger og lys.

Beregning av rute og tidspunkt for bevegelse.

Hvis hastigheten til en kropp og tid under jevn bevegelse er kjent, kan avstanden som den har tilbakelagt bli funnet.

Siden v = s/t, bestemmes banen av formelen

For å bestemme avstanden tilbakelagt av en kropp under jevn bevegelse, må kroppens hastighet multipliseres med bevegelsestiden.

Når vi nå vet at s = vt, kan vi finne tiden kroppen beveget seg, dvs.

For å bestemme tiden under ujevn bevegelse, må avstanden som kroppen har tilbakelagt, divideres med hastigheten på dens bevegelse.

Hvis en kropp beveger seg ujevnt, må du finne veien, vite dens gjennomsnittlige bevegelseshastighet og tiden denne bevegelsen skjer:

Ved å bruke denne formelen kan du bestemme tiden når kroppen beveger seg ujevnt:

Treghet.

Observasjoner og eksperimenter viser at hastigheten til en kropp i seg selv ikke kan endres.

Erfaring med traller. Treghet.

En fotball ligger på banen. Med et spark setter fotballspilleren det i gang. Men ballen i seg selv vil ikke endre hastigheten og vil ikke begynne å bevege seg før andre kropper virker på den. En kule som settes inn i løpet av en pistol vil ikke fly ut før den blir presset ut av pulvergassene.

Dermed har ikke både ballen og kulen sin egen fart før de blir påvirket av andre kropper.

En fotball som ruller på bakken stopper på grunn av friksjon med bakken.

En kropp reduserer hastigheten og stopper ikke av seg selv, men under påvirkning av andre kropper. Under påvirkning av en annen kropp endres også fartsretningen.

En tennisball endrer retning etter å ha truffet racketen. Etter å ha truffet hockeyspillerens stav, endrer pucken også bevegelsesretning. Bevegelsesretningen til et gassmolekyl endres når det treffer et annet molekyl eller veggene i en beholder.

Midler, en endring i hastigheten til en kropp (størrelse og retning) oppstår som et resultat av en annen kropps handling på den.

La oss gjøre et eksperiment. La oss plassere brettet i en vinkel på bordet. Legg en haug med sand på bordet, et lite stykke fra enden av brettet. Plasser vognen på det skråstilte brettet. Vognen, etter å ha rullet nedover det skråstilte brettet, stopper raskt og treffer sanden. Hastigheten på vognen synker veldig raskt. Bevegelsen er ujevn.

La oss jevne ut sanden og slippe vognen igjen fra forrige høyde. Vognen vil nå reise et større stykke over bordet før den stopper. Hastigheten endres langsommere, og bevegelsen blir nærmere ensartet.

Hvis du fjerner sand helt fra banen til vognen, vil den eneste hindringen for bevegelsen være friksjon på bordet. Vognen kommer enda saktere til holdeplassen, og den vil kjøre lenger enn første og andre gang.

Så jo mindre effekten av en annen kropp har på vognen, desto lengre opprettholdes hastigheten på bevegelsen og jo nærmere ensartet er den.

Hvordan vil en kropp bevege seg hvis andre kropper ikke virker på den i det hele tatt? Hvordan kan dette etableres eksperimentelt? Grundige eksperimenter for å studere kroppens bevegelser ble først utført av G. Galileo. De gjorde det mulig å fastslå at hvis en kropp ikke påvirkes av andre kropper, så er den enten i ro eller beveger seg i en rett linje og jevnt i forhold til jorden.

Fenomenet med å opprettholde hastigheten til en kropp i fravær av andre kroppers handling på den kalles treghet.

Treghet- fra latin treghet- immobilitet, inaktivitet.

Dermed kalles bevegelsen til en kropp i fravær av en annen kropps handling på den bevegelse av treghet.

For eksempel ville en kule avfyrt fra en pistol fortsatt fly og opprettholde hastigheten hvis den ikke ble påvirket av en annen kropp - luft (eller rettere sagt, gassmolekylene som er i den.). Som et resultat avtar kulens hastighet. Syklisten slutter å tråkke og fortsetter å bevege seg. Han ville være i stand til å opprettholde bevegelseshastigheten hvis friksjonskraften ikke virket på ham.

Så, Hvis kroppen ikke påvirkes av andre kropper, beveger den seg med konstant hastighet.

Samspill mellom kropper.

Du vet allerede at når du beveger deg ujevnt, endres hastigheten til en kropp over tid. En endring i hastigheten til en kropp skjer under påvirkning av en annen kropp.

Erfaring med traller. Vognene beveger seg i forhold til bordet.

La oss gjøre et eksperiment. Vi fester en elastisk plate til vognen. Så bøyer vi den og binder den med tråd. Vognen står i ro i forhold til bordet. Vil vognen bevege seg hvis den elastiske platen retter seg?

For å gjøre dette, vil vi kutte tråden. Platen vil rette seg ut. Vognen blir stående på samme sted.

Deretter vil vi plassere en annen lignende vogn nær den bøyde platen. La oss brenne tråden igjen. Etter dette begynner begge vognene å bevege seg i forhold til bordet. De drar til forskjellige sider.

For å endre hastigheten på vognen var det nødvendig med en ekstra kropp. Erfaring har vist at hastigheten til en kropp endres kun som et resultat av handlingen fra en annen kropp (den andre vognen) på den. Etter vår erfaring observerte vi at den andre vognen også begynte å bevege seg. Begge begynte å bevege seg i forhold til bordet.

Båtopplevelse. Begge båtene begynner å bevege seg.

Traller handle på hverandre, dvs. de samhandler. Dette betyr at en kropps handling på en annen ikke kan være ensidig, det vil si at de samhandler.

Vi vurderte det enkleste tilfellet av interaksjon mellom to kropper. Før interaksjonen var begge kroppene (vognene) i ro i forhold til hverandre og i forhold til bordet.

Båtopplevelse. Båten beveger seg bort i retning motsatt av hoppet.

For eksempel var kulen også i ro i forhold til pistolen før den ble avfyrt. Når de samhandler (under et skudd), beveger kulen og pistolen seg i forskjellige retninger. Resultatet er et rekylfenomen.

Hvis en person som sitter i en båt skyver en annen båt fra seg, oppstår interaksjon. Begge båtene begynner å bevege seg.

Hvis en person hopper fra en båt til land, beveger båten seg i motsatt retning av hoppet. Mannen handlet på båten. I sin tur påvirker båten også personen. Den får en hastighet som er rettet mot land.

Så, Som et resultat av interaksjon kan begge kropper endre hastigheten.

Kroppsmasse. Masseenhet.

Når to legemer samhandler, endres alltid hastigheten til den første og andre kroppen.

Erfaring med traller. Den ene er større enn den andre.

Etter interaksjon får en kropp en hastighet som kan avvike betydelig fra hastigheten til en annen kropp. For eksempel, etter å ha skutt fra en bue, er hastigheten på pilen mye større enn hastigheten som buestrengen oppnår etter interaksjonen.

Hvorfor skjer dette? La oss utføre eksperimentet beskrevet i avsnitt 18. Først nå, la oss ta vognene forskjellige størrelser. Etter at tråden er brent, beveger vognene seg unna med ulik hastighet. En vogn som beveger seg langsommere etter interaksjon kalles mer massiv. Hun har mer vekt. En vogn som beveger seg med høyere hastighet etter interaksjonen har mindre masse. Det betyr at vognene har ulik masse.

Hastighetene som vognene oppnår som et resultat av interaksjonen kan måles. Disse hastighetene brukes til å sammenligne massene av samvirkende vogner.

Eksempel. Hastighetene til vognene før interaksjon er null. Etter samspillet ble hastigheten til den ene vognen 10 m/s, og hastigheten til den andre 20 m/s. Siden hastigheten ervervet av den andre vognen Hvis hastigheten til den første er 2 ganger større, er massen 2 ganger mindre enn massen til den første vognen.

Hvis hastigheten til de opprinnelig stasjonære vognene etter interaksjon er de samme, er massene deres de samme. I eksperimentet som er avbildet i figur 42, beveger vognene seg etter interaksjon fra hverandre med like hastigheter. Derfor var massene deres de samme. Hvis etter interaksjon kroppene ervervet forskjellige hastigheter, da er massene deres forskjellige.

Internasjonal standard kilogram. På bildet: den amerikanske kilogramstandarden.

Hvor mange ganger hastigheten til det første legemet er større (mindre enn) hastigheten til det andre legemet, hvor mange ganger massen til det første legemet er mindre (større) enn massen til det andre.

Hvordan kroppshastigheten endres mindre når den samhandler, jo mer masse har den. En slik kropp kalles mer inert.

Og omvendt enn kroppshastigheten endres mer under interaksjon, jo mindre masse den har, jo mer mindre den inert.

Dette betyr at alle kropper har den karakteristiske egenskapen at de endrer hastigheten forskjellig når de samhandler. Denne egenskapen kalles treghet.

Kroppsmasse er en fysisk størrelse som kjennetegner dens treghet.

Du bør vite at enhver kropp: Jord, mann, bok, etc. - har masse.

Massen er betegnet med bokstaven m. SI-enheten for masse er kilogram ( 1 kg).

Kilogram- dette er massen til standarden. Standarden er laget av en legering av to metaller: platina og iridium. Det internasjonale standardkilogrammet er lagret i Sevres (nær Paris). Mer enn 40 har blitt laget fra den internasjonale standarden eksakte kopier, sendt ut til forskjellige land. En av kopiene av den internasjonale standarden ligger i vårt land, ved Institutt for metrologi oppkalt etter. D.I. Mendeleev i St. Petersburg.

I praksis brukes andre masseenheter: tonn (T), gram (G), milligram (mg).

1 t	= 1000 kg (10 3 kg)	1 g	= 0,001 kg (10 -3 kg)
1 kg	= 1000 g (10 3 g)	1 mg	= 0,001 g (10-3 g)
1 kg	= 1 000 000 mg (10 6 mg)	1 mg	= 0,000001 kg (10 -6 kg)

I fremtiden, når du studerer fysikk, vil begrepet masse bli avslørt dypere.

Måling av kroppsvekt på vekter.

For å måle kroppsvekt kan du bruke metoden beskrevet i avsnitt 19.

Treningsvekter.

Ved å sammenligne hastighetene som legemer oppnår under interaksjon, bestemmer de hvor mange ganger massen til en kropp er større (eller mindre) enn massen til den andre. Det er mulig å måle massen til en kropp på denne måten hvis massen til en av de samvirkende kroppene er kjent. På denne måten bestemmes masser i vitenskapen himmellegemer, samt molekyler og atomer.

I praksis kan man finne kroppsvekt ved hjelp av vekter. Det er Libras forskjellige typer: pedagogisk, medisinsk, analytisk, farmasøytisk, elektronisk, etc.

Spesielt sett med vekter.

La oss vurdere treningsvekter. Hoveddelen slike vekter er en vippearm. En pil er festet til midten av vippen - en peker som beveger seg til høyre eller venstre. Koppene er hengt opp i endene av vippen. Under hvilke forhold vil skalaene være i likevekt?

La oss plassere vognene som ble brukt i forsøket på vekten (se § 18). Siden vognene under samhandlingen fikk samme hastighet, fant vi ut at massene deres er de samme. Derfor vil vekten være i balanse. Dette betyr at massene av kropper som ligger på vekten er lik hverandre.

Nå, på en panne av skalaen, plasserer vi kroppen hvis masse vi trenger for å finne ut. Vi vil plassere vekter hvis masse er kjent på den andre til vekten er i likevekt. Derfor vil massen til den veide kroppen være lik total masse vekter.

Ved veiing brukes et spesielt sett med vekter.

Ulike vekter er designet for å veie forskjellige kropper, både veldig tunge og veldig lette. Så, for eksempel, ved hjelp av vognvekter, kan du bestemme massen til en vogn fra 50 tonn til 150 tonn Massen til en mygg, lik 1 mg, kan bestemmes ved hjelp av analytiske balanser.

Tetthet av materie.

Vi veier to sylindre med likt volum. Den ene er aluminium og den andre er bly.

Kroppene rundt oss består av ulike stoffer: tre, jern, gummi, etc.

Massen til enhver kropp avhenger ikke bare av størrelsen, men også av hvilken substans den består av. Derfor kropper som har samme volum, men består av forskjellige stoffer, har forskjellige masser.

La oss gjøre dette eksperimentet. La oss veie to sylindre med samme volum, men bestående av forskjellige stoffer. For eksempel er den ene laget av aluminium, den andre er laget av bly. Erfaring viser at massen av aluminium er mindre enn bly, det vil si at aluminium er lettere enn bly.

Samtidig har kropper med samme masse, bestående av forskjellige stoffer, forskjellige volumer.

En jernbjelke som veier 1 tonn opptar 0,13 kubikkmeter. Og is som veier 1 tonn har et volum på 1,1 kubikkmeter.

Dermed opptar en jernstang som veier 1 tonn et volum på 0,13 m 3, og is med samme masse på 1 tonn opptar et volum på 1,1 m 3. Volumet av is er nesten 9 ganger volumet til jernstangen. Dette er fordi forskjellige stoffer kan ha ulik tetthet.

Det følger at legemer med et volum på for eksempel 1 m 3 hver, bestående av ulike stoffer, har ulik masse. La oss gi et eksempel. Aluminium med et volum på 1 m3 har en masse på 2700 kg, bly med samme volum har en masse på 11 300 kg. Det vil si at med samme volum (1 m3) har bly en masse som er omtrent 4 ganger større enn massen til aluminium.

Tetthet viser massen til et stoff tatt i et visst volum.

Hvordan kan du finne tettheten til et stoff?

Eksempel. En marmorplate har et volum på 2 m 3 og massen er 5400 kg. Det er nødvendig å bestemme tettheten av marmor.

Så vi vet at marmor med et volum på 2m3 har en masse på 5400 kg. Dette betyr at 1 m 3 marmor vil ha en masse 2 ganger mindre. I vårt tilfelle - 2700 kg (5400: 2 = 2700). Dermed vil tettheten av marmor være 2700 kg per 1 m 3.

Dette betyr at hvis massen til et legeme og dets volum er kjent, kan tettheten bestemmes.

For å finne tettheten til et stoff, må du dele kroppens masse på volumet.

Tetthet er en fysisk mengde som er lik forholdet mellom massen til et legeme og dets volum:

tetthet = masse/volum.

La oss angi mengdene som er inkludert i dette uttrykket med bokstaver: tettheten til stoffet er ρ (gresk bokstav "rho"), kroppens masse er m, volumet er V. Så får vi en formel for å beregne tetthet:

SI-enheten for tetthet til et stoff er kilogram per kubikkmeter (1 kg/m3).

Tettheten til et stoff uttrykkes ofte i gram per kubikkcentimeter (1g/cm3).

Hvis tettheten til et stoff uttrykkes i kg/m3, kan det konverteres til g/cm3 som følger.

Eksempel. Tettheten av sølv er 10 500 kg/m3. Uttrykk det i g/cm3.

10 500 kg = 10 500 000 g (eller 10,5 * 10 6 g),

1m3 = 1 000 000 cm3 (eller 10 6 cm3).

Da er ρ = 10 500 kg/m 3 = 10,5 * 10 6 / 10 6 g/cm 3 = 10,5 g/cm 3.

Det bør huskes at tettheten til det samme stoffet i fast, flytende og gassform er forskjellig. Dermed er tettheten av is 900 kg/m3, vann er 1000 kg/m3, og vanndamp er 0,590 kg/m3. Selv om alle disse er tilstander av samme stoff - vann.

Nedenfor er tabeller over tettheter av enkelte faste stoffer, væsker og gasser.

tabell 2

Tettheter av noen faste stoffer (ved normalt atmosfærisk trykk, t = 20 °C)

Fast	ρ, kg/m 3	ρ, g/cm 3	Fast	ρ, kg/m 3	ρ, g/cm 3
Osmium	22 600	22,6	Marmor	2700	2,7
Iridium	22 400	22,4	Vindusglass	2500	2,5
Platina	21 500	21,5	Porselen	2300	2,3
Gull	19 300	19,3	Betong	2300	2,3
Lede	11 300	11,3	Murstein	1800	1,8
Sølv	10 500	10,5	Rafinert sukker	1600	1,6
Kobber	8900	8,9	Plexiglass	1200	1,2
Messing	8500	8,5	Capron	1100	1,1
Stål, jern	7800	7,8	Polyetylen	920	0,92
Tinn	7300	7,3	Parafin	900	0,90
Sink	7100	7,2	Is	900	0,90
Støpejern	7000	7	Eik (tørr)	700	0,70
Korund	4000	4	Furu (tørr)	400	0,40
Aluminium	2700	2,7	Kork	240	0,24

Tabell 3

Tettheter av enkelte væsker (ved normalt atmosfærisk trykk t=20 °C)

Tabell 4

Tettheter av noen gasser (ved normalt atmosfærisk trykk t=20 °C)

Beregning av masse og volum basert på dens tetthet.

Å kjenne tettheten til stoffer er svært viktig for ulike praktiske formål. En ingeniør, når han designer en maskin, kan beregne massen på forhånd basert på tettheten og volumet til materialet fremtidens bil. Byggherren kan bestemme massen til bygget som er under oppføring.

Derfor, ved å kjenne tettheten til et stoff og volumet til en kropp, er det alltid mulig å bestemme massen.

Siden tettheten til et stoff kan finnes ved hjelp av formelen ρ = m/V, så herfra kan du finne massen d.v.s.

m = ρV.

For å beregne massen til et legeme, hvis volum og tetthet er kjent, må tettheten multipliseres med volumet.

Eksempel. Bestem massen til en ståldel med et volum på 120 cm3.

Fra tabell 2 finner vi at tettheten til stål er 7,8 g/cm 3 . La oss skrive ned betingelsene for problemet og løse det.

Gitt:

V = 120 cm3;

p = 7,8 g/cm3;

Løsning:

m = 120 cm3 7,8 g/cm3 = 936 g.

Svar: m= 936 g

Hvis massen til en kropp og dens tetthet er kjent, kan kroppens volum uttrykkes fra formelen m = ρV, dvs. volumet av kroppen vil være lik:

V = m/ρ.

For å beregne volumet til et legeme hvis dets masse og tetthet er kjent, må massen deles på tettheten.

Eksempel. Massen av solsikkeolje som fyller flasken er 930 g. Bestem volumet på flasken.

I følge tabell 3 finner vi at tettheten til solsikkeolje er 0,93 g/cm 3 .

La oss skrive ned betingelsene for problemet og løse det.

Gitt:

ρ = 0,93 g/cm 3

Løsning:

V = 930/0,93 g/cm 3 = 1000 cm 3 = 1 l.

Svar: V= 1 l.

For å bestemme volumet brukes som regel en formel i tilfeller hvor volumet er vanskelig å finne ved hjelp av enkle målinger.

Makt.

Hver av oss møter stadig forskjellige tilfeller av kroppers handling på hverandre. Som et resultat av interaksjon endres bevegelseshastigheten til en kropp. Du vet allerede at hastigheten til en kropp endres jo mer, jo mindre massen er. La oss se på noen eksempler som beviser dette.

Ved å skyve vognen med hendene kan vi sette den i bevegelse. Trallens hastighet endres under påvirkning av den menneskelige hånden.

Et jernstykke som ligger på en plugg senket ned i vann tiltrekkes av en magnet. Et stykke jern og en kork endrer hastigheten under påvirkning av en magnet.

Ved å virke på fjæren med hånden kan du komprimere den. Først beveger slutten av våren seg. Deretter overføres bevegelsen til resten av delene. En sammenpresset fjær kan, når den rettes ut, for eksempel sette en ball i bevegelse.

Når fjæren ble komprimert, var den handlende kroppen menneskehånden. Når en fjær retter seg, er den virkende kroppen selve fjæren. Hun setter ballen i bevegelse.

Du kan bruke racketen eller hånden til å stoppe eller endre bevegelsesretningen til en flygende ball.

I alle eksemplene som er gitt, begynner en kropp, under påvirkning av en annen kropp, å bevege seg, stopper eller endrer bevegelsesretningen.

Dermed, hastigheten til en kropp endres når den samhandler med andre kropper.

Ofte er det ikke angitt hvilken kropp og hvordan den virket på denne kroppen. Det sier rett og slett det en kraft virker på en kropp eller en kraft påføres den. Dette betyr at makt kan vurderes som årsak til hastighetsendringen.

Ved å skyve vognen med hendene, kan vi sette den i gang.

Eksperimenter med et stykke jern og en magnet.

Våreksperiment. Vi satte ballen i bevegelse.

Erfaring med en racket og en flygende ball.

En kraft som virker på en kropp kan ikke bare endre hastigheten til kroppen, men også dens individuelle deler.

Et brett som ligger på støtter bøyninger når en person sitter på det.

Hvis du for eksempel trykker fingrene på et viskelær eller et stykke plastelina, vil det krympe og endre form. Det kalles deformasjon.

Deformasjon er enhver endring i form og størrelse på kroppen.

La oss gi et annet eksempel. Et brett som ligger på støtter bøyninger hvis en person eller annen last sitter på det. Midten av brettet beveger seg en større avstand enn kantene.

Under påvirkning av en kraft kan hastigheten til forskjellige kropper samtidig endres likt. For å gjøre dette er det nødvendig å bruke forskjellige krefter på disse kroppene.

Så for å sette i gang lastebil, krever mer kraft enn for en personbil. Dette betyr at den numeriske verdien av kraften kan være forskjellig: større eller mindre. Hva er styrke?

Kraft er et mål på samspillet mellom kropper.

Kraft er en fysisk størrelse, som betyr at den kan måles.

På tegningen er kraften vist som et rett linjestykke med en pil i enden.

Kraft, som hastighet, er vektor mengde. Det er preget ikke bare av numerisk verdi, men også av retning. Kraften er merket med bokstaven F med en pil (som vi husker, pilen angir retningen), og modulen er også merket med bokstaven F, men uten pilen.

Når man snakker om kraft er det viktig å indikere hvilket punkt på kroppen kraften påføres.

På tegningen er kraft avbildet som et rett linjestykke med en pil i enden. Begynnelsen av segmentet - punkt A er punktet for påføring av kraft. Lengden på segmentet angir konvensjonelt kraftmodulen på en viss skala.

Så, resultatet av en kraft som virker på et legeme avhenger av dets modul, retning og påføringspunkt.

Fenomenet gravitasjon. Tyngdekraften.

La oss slippe steinen fra hendene våre - den vil falle til bakken.

Hvis du slipper en stein fra hendene, vil den falle til bakken. Det samme vil skje med enhver annen kropp. Hvis en ball kastes horisontalt, beveger den seg ikke rett og jevnt. Banen vil være en buet linje.

Steinen flyr langs en buet linje.

Den kunstige jordsatellitten flyr heller ikke i en rett linje, den flyr rundt jorden.

En kunstig satellitt beveger seg rundt jorden.

Hva er årsaken til de observerte fenomenene? Her er greia. Disse kroppene påvirkes av en kraft - tyngdekraften mot jorden. På grunn av tyngdekraften mot jorden, faller kropper hevet over jorden og deretter senket. Og også, på grunn av denne attraksjonen, går vi på jorden, og flyr ikke inn i det endeløse rommet, hvor det ikke er luft å puste.

Bladene på trærne faller til jorden fordi jorden tiltrekker dem. På grunn av tyngdekraften mot jorden renner vann i elver.

Jorden tiltrekker seg alle kropper til seg selv: hus, mennesker, månen, sola, vann i hav og hav osv. På sin side tiltrekkes jorden av alle disse kroppene.

Tiltrekning eksisterer ikke bare mellom jorden og de oppførte kroppene. Alle kropper tiltrekker hverandre. Månen og jorden er tiltrukket av hverandre. Jordens tiltrekning til månen forårsaker flo og fjære av vann. Enorme vannmasser stiger opp i hav og hav to ganger om dagen med mange meter. Du er godt klar over at jorden og andre planeter beveger seg rundt solen, tiltrukket av den og av hverandre.

Tiltrekningen av alle legemer i universet til hverandre kalles universell tyngdekraft.

Den engelske vitenskapsmannen Isaac Newton var den første som beviste og etablerte loven om universell gravitasjon.

I henhold til denne loven, Jo større massen disse legene har, desto større er tiltrekningskraften mellom legemer. Tiltrekningskreftene mellom legemer avtar hvis avstanden mellom dem øker.

For alle som bor på jorden er en av de viktigste verdiene tiltrekningskraften til jorden.

Kraften som Jorden tiltrekker et legeme mot seg med kalles tyngdekraften.

Tyngdekraften er betegnet med bokstaven F med indeksen: Fgravity. Den er alltid rettet vertikalt nedover.

Kloden er litt flatet ved polene, så kropper som ligger ved polene er plassert litt nærmere jordens sentrum. Derfor er tyngdekraften ved polen litt større enn ved ekvator, eller på andre breddegrader. Tyngdekraften på toppen av et fjell er litt mindre enn ved foten.

Tyngdekraften er direkte proporsjonal med massen til et gitt legeme.

Hvis vi sammenligner to kropper med forskjellige vekter, da er en kropp med mer masse tyngre. En kropp med mindre masse er lettere.

Hvor mange ganger massen til ett legeme er større enn massen til et annet legeme, det samme antall ganger tyngdekraften som virker på det første legeme er større enn tyngdekraften som virker på det andre. Når massene av kropper er de samme, er tyngdekreftene som virker på dem også de samme.

Elastisk kraft. Hookes lov.

Du vet allerede at alle kropper på jorden er påvirket av tyngdekraften.

En bok som ligger på bordet er også påvirket av tyngdekraften, men den faller ikke gjennom bordet, men er i ro. La oss henge kroppen på en tråd. Det vil ikke falle.

Hookes lov. Erfaring.

Hvorfor hviler kropper som ligger på en støtte eller henger på en tråd? Tyngdekraften balanseres tydeligvis av en annen kraft. Hva slags kraft er dette og hvor kommer den fra?

La oss gjennomføre et eksperiment. Plasser en vekt midt på et horisontalt brett, plassert på støtter. Under påvirkning av tyngdekraften vil vekten begynne å bevege seg ned og bøye brettet, dvs. brettet er deformert. I dette tilfellet oppstår en kraft som brettet virker på kroppen som er plassert på den. Fra dette eksperimentet kan vi konkludere med at i tillegg til tyngdekraften rettet vertikalt nedover, virker en annen kraft på vekten. Denne kraften er rettet vertikalt oppover. Hun balanserte tyngdekraften. Denne kraften kalles elastisk kraft.

Så kraften som oppstår i en kropp som et resultat av dens deformasjon og har en tendens til å returnere kroppen til sin opprinnelige posisjon, kalles den elastiske kraften.

Den elastiske kraften er betegnet med bokstaven F med indeksen Fup.

Jo mer støtten (brettet) bøyer seg, jo mer bøyes mer styrke elastisitet. Hvis den elastiske kraften blir lik tyngdekraften som virker på kroppen, stopper støtten og kroppen.

La oss nå henge kroppen på en tråd. Tråden (suspensjonen) strekker seg. En elastisk kraft oppstår i tråden (suspensjon), så vel som i støtten. Når suspensjonen strekkes, er den elastiske kraften lik tyngdekraften, da stopper strekkingen. Elastisk kraft oppstår bare når kroppen er deformert. Hvis deformasjonen av kroppen forsvinner, forsvinner også den elastiske kraften.

Erfaring med en kropp hengt opp i en tråd.

Det er deformasjoner forskjellige typer: strekking, kompresjon, skjærkraft, bøying og torsjon.

Vi har allerede blitt kjent med to typer deformasjon - kompresjon og bøying. Disse og andre typer deformasjoner vil du studere nærmere på videregående.

La oss nå prøve å finne ut hva den elastiske kraften avhenger av.

engelsk vitenskapsmann Robert Hooke , en samtidig av Newton, etablerte hvordan elastisitetskraften avhenger av deformasjon.

La oss vurdere erfaring. La oss ta en gummisnor. Vi skal fikse den ene enden av den i et stativ. Den opprinnelige lengden på ledningen var l 0. Hvis du henger en kopp med vekt på den frie enden av snoren, vil snoren forlenges. Dens lengde vil bli lik l. Ledningsforlengelsen finner du slik:

Hvis du endrer vektene på koppen, vil også lengden på snoren endres, og dermed forlengelsen Δl.

Erfaringen har vist at modulen til den elastiske kraften ved strekking (eller komprimering) av en kropp er direkte proporsjonal med endringen i kroppens lengde.

Dette er Hookes lov. Hookes lov er skrevet som følger:

Fkontroll = -kΔl,

Kroppsvekt er kraften som kroppen, på grunn av tiltrekning til jorden, virker på en støtte eller oppheng.

hvor Δl er forlengelsen av legemet (endring i lengden), k er proporsjonalitetskoeffisienten, som kalles stivhet.

Stivheten til en kropp avhenger av formen og størrelsen, så vel som av materialet den er laget av.

Hookes lov er kun gyldig for elastisk deformasjon. Hvis den, etter at kreftene som deformerer kroppen, går tilbake til sin opprinnelige posisjon, er deformasjonen elastisk.

Du vil studere Hookes lov og typer deformasjoner mer detaljert på videregående.

Kroppsvekt.

I Hverdagen Begrepet "vekt" brukes veldig ofte. La oss prøve å finne ut hva denne verdien er. I eksperimenter, når en kropp ble plassert på en støtte, ble ikke bare støtten komprimert, men også kroppen tiltrukket av jorden.

En deformert, komprimert kropp presser på støtten med en kraft som kalles kroppsvekt . Hvis en kropp er suspendert på en tråd, strekkes ikke bare tråden, men også selve kroppen.

Kroppsvekt er kraften som kroppen, på grunn av tiltrekning til jorden, virker på en støtte eller oppheng.

Kroppsvekt er en fysisk vektormengde og er merket med bokstaven P med en pil over denne bokstaven, rettet mot høyre.

Det bør imidlertid huskes at tyngdekraften påføres kroppen og vekten påføres støtten eller opphenget.

Hvis kroppen og støtten er stasjonære eller beveger seg jevnt og rettlinjet, vil vekten av kroppen i sin numeriske verdi lik kraft gravitasjon, dvs.

P = F tung

Det bør huskes at tyngdekraften er et resultat av samspillet mellom kroppen og jorden.

Så kroppsvekt er resultatet av samspillet mellom kroppen og støtten (suspensjon). Støtten (suspensjonen) og kroppen er deformert, noe som fører til utseendet av en elastisk kraft.

Kraftenheter. Forholdet mellom tyngdekraft og kroppsvekt.

Du vet allerede at kraft er en fysisk størrelse. I tillegg til den numeriske verdien (modulen), har den en retning, det vil si at den er en vektormengde.

Kraft, som enhver fysisk mengde, kan måles og sammenlignes med kraft tatt som en enhet.

Enheter fysiske mengder velg alltid betinget. Så enhver kraft kan tas som en kraftenhet. For eksempel kan man ta den elastiske kraften til en fjær strukket til en viss lengde som en kraftenhet. Kraftenheten kan også tas som tyngdekraften som virker på en kropp.

Visste du at makt forårsaker en endring i hastigheten til en kropp. Det er hvorfor Kraftenheten er kraften som endrer hastigheten til en kropp som veier 1 kg med 1 m/s på 1 s.

Denne enheten er oppkalt etter den engelske fysikeren Newton. Newton (1 N). Andre enheter brukes ofte - kilonewton (kN), millinewton (mN):

1 kN = 1000 N, 1 N = 0,001 kN.

La oss prøve å bestemme størrelsen på kraften i 1 N. Det er fastslått at 1 N er omtrent lik tyngdekraften som virker på et legeme som veier 1/10 kg, eller mer presist 1/9,8 kg (dvs. ca. 102 g).

Det må huskes at tyngdekraften som virker på et legeme avhenger av geografisk breddegrad, som kroppen er plassert på. Tyngdekraften endres etter hvert som høyden over jordens overflate endres.

Hvis vi vet at kraftenheten er 1 N, hvordan beregner vi tyngdekraften som virker på et legeme av en hvilken som helst masse?

Det er kjent at hvor mange ganger massen til ett legeme er større enn massen til et annet legeme, det samme antall ganger tyngdekraften som virker på det første legeme er større enn tyngdekraften som virker på det andre legeme. Således, hvis et legeme som veier 1/9,8 kg blir påvirket av en tyngdekraft lik 1 N, vil et legeme som veier 2/9,8 kg bli påvirket av en tyngdekraft lik 2 N.

På en kropp som veier 5/9,8 kg - er tyngdekraften 5 N, 5,5/9,8 kg - 5,5 N, etc. På en kropp som veier 9,8/9,8 kg - 9,8 N.

Siden 9,8/9,8 kg = 1 kg, da vil en tyngdekraft lik 9,8 N virke på en kropp som veier 1 kg. Verdien av tyngdekraften som virker på en kropp som veier 1 kg kan skrives som følger: 9,8 N/kg.

Dette betyr at hvis en kraft lik 9,8 N virker på en kropp som veier 1 kg, så vil en kraft lik 2 ganger større virke på en kropp som veier 2 kg. Det vil være lik 19,6 N, og så videre.

For å bestemme tyngdekraften som virker på et legeme av en hvilken som helst masse, er det derfor nødvendig å multiplisere 9,8 N/kg med massen til denne kroppen.

Kroppsvekt er uttrykt i kilo. Da får vi det:

Ftie = 9,8 N/kg m.

Verdien 9,8 N/kg er angitt med bokstaven g, og formelen for tyngdekraften vil være:

der m er masse, kalles g akselerasjon av fritt fall. (Begrepet akselerasjon på grunn av tyngdekraften vil bli undervist i 9. klasse.)

Ved løsning av oppgaver der det ikke kreves stor nøyaktighet, avrundes g = 9,8 N/kg til 10 N/kg.

Du vet allerede at P = Ftie, hvis kroppen og støtten er stasjonære eller beveger seg jevnt og rettlinjet. Derfor kan kroppsvekt bestemmes av formelen:

Eksempel. Det står en vannkoker med vann på 1,5 kg på bordet. Bestem tyngdekraften og vekten til tekannen. Vis disse kreftene i figur 68.

Gitt:

g ≈ 10 N/kg

Løsning:

Ftie = P ≈ 10 N/kg 1,5 kg = 15 N.

Svar: Ftie = P = 15 N.

La oss nå skildre kreftene grafisk. La oss velge en skala. La 3 N være lik et segment på 0,3 cm. Da må det trekkes en kraft på 15 N med et segment på 1,5 cm.

Det bør tas i betraktning at tyngdekraften virker på kroppen, og derfor påføres kroppen selv. Vekten virker på støtten eller opphenget, det vil si at den påføres støtten, i vårt tilfelle på bordet.

Dynamometer.

Det enkleste dynamometeret.

I praksis er det ofte nødvendig å måle kraften som en kropp virker på en annen. For å måle kraft, en enhet kalt dynamometer (fra gresk dynamikk- kraft, meter– Jeg måler).

Dynamometre kommer i forskjellige utførelser. Hoveddelen deres er en stålfjær, som er gitt forskjellige former avhengig av formålet med enheten. Utformingen av et enkelt dynamometer er basert på å sammenligne enhver kraft med den elastiske kraften til en fjær.

Det enkleste dynamometeret kan lages av en fjær med to kroker montert på et brett. En peker er festet til den nedre enden av fjæren, og en papirstrimmel limes til brettet.

Merk på papiret med en strek posisjonen til pekeren når fjæren ikke er strammet. Dette merket vil være nulldivisjonen.

Manuelt dynamometer - styrkemåler.

Deretter vil vi henge en last som veier 1/9,8 kg, dvs. 102 g, fra kroken En tyngdekraft på 1 N vil virke på denne belastningen (1 N), vil fjæren strekke seg vil flytte ned. Vi markerer den nye posisjonen på papir og setter tallet 1. Etter det henger vi en last som veier 204 g og setter et merke 2. Dette betyr at i denne posisjonen er den elastiske kraften til fjæren 2 N. Etter å ha suspendert en last som veier 306 g, vi setter et merke 3, og så videre .d.

For å bruke tideler av en Newton, er det nødvendig å bruke divisjoner - 0,1; 0,2; 0,3; 0,4 osv. For dette er avstandene mellom hvert hele merke delt inn i ti like deler. Dette kan gjøres, tatt i betraktning at den elastiske kraften til fjæren Fupr øker like mange ganger som forlengelsen Δl øker. Dette følger av Hookes lov: Fupr = kΔl, dvs. den elastiske kraften til en kropp når den strekkes er direkte proporsjonal med endringen i kroppens lengde.

Trekkdynamometer.

En gradert vår vil være det enkleste dynamometeret.

Ved hjelp av et dynamometer måles ikke bare tyngdekraften, men også andre krefter, som elastisk kraft, friksjonskraft osv.

For eksempel, for å måle styrken til ulike menneskelige muskelgrupper, brukes den medisinske dynamometre.

For å måle muskelstyrken til armen når du knytter hånden til en knyttneve, en manual dynamometer - styrkemåler .

Kvikksølv, hydrauliske, elektriske og andre dynamometre brukes også.

I I det siste Elektriske dynamometre er mye brukt. De har en sensor som konverterer belastningen til et elektrisk signal.

For å måle store krefter, som for eksempel trekkraft fra traktorer, drivmotorer, lokomotiver, sjø- og elveslepebåter, spesielle trekkdynamometre . De kan måle krefter opp til flere titusenvis av newton.

I hvert slikt tilfelle er det mulig å erstatte flere krefter som faktisk påføres kroppen med én kraft som i sin effekt tilsvarer disse kreftene.

En kraft som gir samme effekt på et legeme som flere samtidig virkende krefter kalles resultanten av disse kreftene.

La oss finne resultanten av disse to kreftene som virker på kroppen langs én rett linje i én retning.

La oss gå til erfaring. Vi henger to vekter som veier 102 g og 204 g fra fjæren, den ene under den andre, dvs. veier 1 N og 2 N. Legg merke til lengden som fjæren er strukket til. La oss fjerne disse vektene og erstatte dem med én vekt, som fjæren strekker til samme lengde. Vekten av denne lasten viser seg å være 3 N.

Av erfaring følger det at: resultanten av krefter rettet langs en rett linje i samme retning, og dens modul lik summen moduler av komponentkrefter.

På figuren er resultanten av kreftene som virker på kroppen betegnet med bokstaven R, og komponentkreftene er betegnet med bokstavene F 1 og F 2. I dette tilfellet

La oss nå finne ut hvordan du finner resultanten av to krefter som virker på et legeme langs en rett linje i forskjellige retninger. Kroppen er et dynamometerbord. La oss legge en vekt som veier 5 N på bordet, dvs. La oss handle på det med en kraft på 5 N rettet nedover. La oss knytte en tråd til bordet og handle på den med en kraft lik 2 N, rettet oppover. Da vil dynamometeret vise en kraft på 3 N. Denne kraften er resultanten av to krefter: 5 N og 2 N.

Så, resultanten av to krefter rettet langs en rett linje i motsatte retninger er rettet mot den større kraften i størrelse, og dens modul er lik forskjellen i modulene til komponentkreftene(ris.):

Hvis to like og motsatt rettede krefter påføres et legeme, er resultanten av disse kreftene null. For eksempel, hvis enden i vårt eksperiment trekkes med en kraft på 5 N, vil dynamometernålen bli satt til null. Resultanten av de to kreftene i dette tilfellet er null:

Pulken har rullet nedover fjellet og stopper snart.

Sleden, etter å ha rullet nedover fjellet, beveger seg ujevnt langs en horisontal bane, hastigheten avtar gradvis, og etter en stund stopper den. Mannen, etter å ha tatt en løpende start, glir på skøyten over isen, men uansett hvor glatt isen er, stopper mannen likevel. Sykkelen stopper også når syklisten slutter å tråkke. Vi vet at årsaken til slike fenomener er makt. I dette tilfellet er det friksjonskraften.

Når en kropp kommer i kontakt med en annen, oppstår en interaksjon som hindrer deres relative bevegelse, som kalles friksjon. Og kraften som karakteriserer denne interaksjonen kalles friksjonskraft.

Friksjonskraft- dette er en annen type kraft, forskjellig fra den tidligere omtalte tyngdekraften og elastiske kraften.

En annen grunn til friksjon er gjensidig tiltrekning av molekyler fra kontaktende kropper.

Forekomsten av friksjonskraft skyldes hovedsakelig den første grunnen, når overflatene på kropper er ru. Men hvis overflatene er godt polerte, så når de kommer i kontakt, er noen av molekylene deres plassert veldig nær hverandre. I dette tilfellet begynner tiltrekningen mellom molekylene til kontaktlegemene å manifestere seg merkbart.

Eksperimenter med en blokk og et dynamometer. Vi måler friksjonskraften.

Friksjonskraften kan reduseres mange ganger hvis et smøremiddel føres inn mellom gnidningsflatene. Et lag med smøremiddel skiller overflatene på gnidelegemene. I dette tilfellet er det ikke overflatene på kroppene som kommer i kontakt, men lagene med smøremiddel. Smøring er i de fleste tilfeller flytende, og friksjonen til væskelag er mindre enn for faste overflater. For eksempel på skøyter skyldes den lave friksjonen ved gliding på is også effekten av smøring. Det dannes et tynt lag med vann mellom skøytene og isen. I teknologi er ulike oljer mye brukt som smøremidler.

På skyve friksjon av en kropp på overflaten av en annen vil oppstå, som kalles glidende friksjon. For eksempel vil slik friksjon oppstå når sleder og ski beveger seg på snø.

Hvis en kropp ikke glir, men ruller på overflaten av en annen, kalles friksjonen som oppstår i dette tilfellet rullende friksjon . Når hjulene på en vogn eller bil beveger seg, eller når tømmerstokker eller tønner ruller på bakken, oppstår rullefriksjon.

Friksjonskraften kan måles. For eksempel, for å måle glidefriksjonskraften til en trekloss på et brett eller bord, må du feste et dynamometer til det. Flytt deretter blokken jevnt langs brettet, hold dynamometeret horisontalt. Hva vil dynamometeret vise? To krefter virker på blokken i horisontal retning. En kraft er den elastiske kraften til dynamometerfjæren, rettet i bevegelsesretningen. Den andre kraften er friksjonskraften rettet mot bevegelsen. Siden blokken beveger seg jevnt, betyr dette at resultanten av disse to kreftene er null. Følgelig er disse kreftene like store, men motsatte i retning. Dynamometeret viser den elastiske kraften (trekkkraften), som er lik friksjonskraften.

Dermed, Ved å måle kraften som dynamometeret virker på et legeme under dens jevne bevegelse, måler vi friksjonskraften.

Hvis du legger en last på en blokk, for eksempel en vekt, og måler friksjonskraften ved hjelp av metoden beskrevet ovenfor, vil den vise seg å være større enn friksjonskraften målt uten lasten.

Jo større kraft som presser kroppen mot overflaten, jo større friksjonskraft oppstår.

Ved å legge en trekloss på rundstokker kan rullefriksjonskraften måles. Hun viser seg mindre styrke glidende friksjon.

Dermed, ved like belastninger er rullefriksjonskraften alltid mindre enn glidfriksjonskraften . Det er derfor, selv i eldgamle tider, brukte folk ruller til å dra store laster, og senere begynte de å bruke et hjul.

Hvilefriksjon.

Vi ble kjent med friksjonskraften som oppstår når en kropp beveger seg langs overflaten til en annen. Men er det mulig å snakke om friksjonskraften mellom kontakt faste stoffer, hvis de er i ro?

Når et legeme er i ro på et skråplan, holdes det på det av friksjonskraften. Faktisk, hvis det ikke var friksjon, ville kroppen gli nedover skråplanet under påvirkning av tyngdekraften. La oss vurdere tilfellet når kroppen hviler på et horisontalt plan. For eksempel er det et skap på gulvet. La oss prøve å flytte den. Trykker du svakt på skapet vil det ikke rikke seg. Hvorfor? Virkekraften i dette tilfellet balanseres av friksjonskraften mellom gulvet og bena på skapet. Siden denne kraften eksisterer mellom legemer i hvile i forhold til hverandre, kalles denne kraften den statiske friksjonskraften.

I natur og teknologi har friksjon veldig viktig. Friksjon kan være gunstig og skadelig. Når det er nyttig, prøver de å øke det, når det er skadelig, prøver de å redusere det.

Uten statisk friksjon ville verken mennesker eller dyr kunne gå på bakken, siden når vi går skyver vi fra bakken. Når friksjonen mellom skosålen og underlaget (eller isen) er lav, for eksempel under isete forhold, er det svært vanskelig å skyve av fra underlaget, føttene glir. For å hindre at føttene sklir, er fortauene drysset med sand. Dette øker friksjonskraften mellom skosålen og isen.

Uten friksjon ville gjenstander skli ut av hendene dine.

Friksjonskraften stopper bilen ved bremsing, men uten friksjon ville den ikke kunne stå stille, den ville skli. For å øke friksjonen er overflaten på bildekkene laget med ribbede fremspring. Om vinteren, når veien er spesielt glatt, er den drysset med sand og ryddet for is.

Mange planter og dyr har forskjellige organer som tjener til å gripe (planteantenner, elefantstammer, gripehaler til klatrende dyr). De har alle en ru overflate for å øke friksjonen.

Sett inn. Innsatser er laget av harde metaller- bronse, støpejern eller stål. Deres indre overflate er dekket med spesielle materialer, oftest babbitt (en legering av bly eller tinn med andre metaller), og smurt. Lagre der akselen glir langs overflaten av foringen når den roterer kalles glidelagre.

Vi vet at den rullende friksjonskraften under samme belastning er betydelig mindre enn den glidende friksjonskraften. Bruken av kule- og rullelager er basert på dette fenomenet. I slike lagre glir ikke den roterende akselen på et stasjonært lagerskall, men ruller langs det på stålkuler eller ruller.

Strukturen til de enkleste kule- og rullelagrene er vist i figuren. Lagerets indre ring, laget av solid stål, er montert på akselen. Den ytre ringen er festet i maskinkroppen. Når akselen roterer, ruller den indre ringen på kuler eller ruller plassert mellom ringene. Utskifting av glidelagre i en maskin med kule- eller rullelager kan redusere friksjonskraften med 20-30 ganger.

Kule- og rullelager brukes i en rekke maskiner: biler, dreiebenker, elektriske motorer, sykler osv. Uten lagre (de bruker friksjonskraft) er det umulig å forestille seg moderne industri og transport.

Spørsmål.

1. Hvordan beveger en kropp seg hvis andre kropper ikke virker på den?

Kroppen beveger seg jevnt og rettlinjet, eller er i ro.

2. Kroppen beveger seg i en rett linje og jevnt. Endrer dette hastigheten?

Hvis en kropp beveger seg jevnt og rettlinjet, endres ikke hastigheten.

3. Hvilke synspunkter angående tilstanden til hvile og bevegelse av kropper eksisterte før begynnelsen av 1600-tallet?

4. Hvordan skiller Galileos synspunkt angående legemers bevegelse seg fra Aristoteles sitt synspunkt?

Galileos synspunkt på bevegelse av kropper skiller seg fra Aristoteles sitt synspunkt ved at kropper kan bevege seg i fravær av ytre krefter.

5. Hvordan ble eksperimentet avbildet i figur 19 utført, og hvilke konklusjoner følger av det?

Fremdrift av eksperimentet. Det er to baller på en vogn som beveger seg jevnt og i en rett linje i forhold til bakken. Den ene kulen hviler på bunnen av vognen, og den andre er opphengt i en tråd. Kulene er i ro i forhold til vognen, siden kreftene som virker på dem er balansert. Ved bremsing begynner begge kulene å bevege seg. De endrer hastigheten i forhold til vognen, selv om ingen krefter virker på dem. Konklusjon: Følgelig, i referansesystemet knyttet til bremsevognen, er treghetsloven ikke oppfylt.

6. Hvordan leses Newtons første lov? (i moderne formulering)?

7. Hvilke referansesystemer kalles treghetssystemer og hvilke kalles ikke-treghetssystemer?

Referansesystemer der treghetsloven er oppfylt kalles treghet, og hvor den ikke er oppfylt - ikke-treg.

Ja det kan du. Dette følger av definisjonen av treghetsreferansesystemer.

9. Beveger en referanseramme seg med treghetsakselerasjon i forhold til en hvilken som helst treghetsramme?

Nei, det er ikke treghet.

Øvelser.

1. På et bord, i et jevnt og rettlinjet tog, står det en lett bevegelig lekevogn. Når et tog bremser, bilen uten noen ytre påvirkning rullet fremover og opprettholder hastigheten i forhold til bakken.
Er treghetsloven oppfylt: a) i referanserammen knyttet til jorden; b) i referanserammen knyttet til toget under dets rettlinjede og jevne bevegelse? Under bremsing?
I det beskrevne tilfellet, kan referanserammen knyttet til jorden betraktes som treghet? med tog?

a) Ja, treghetsloven er oppfylt i alle tilfeller, fordi. maskinen fortsatte å bevege seg i forhold til jorden; b) Ved jevn og lineær bevegelse av toget er treghetsloven oppfylt (vognen står stille), men ved bremsing er den ikke det. I alle tilfeller er jorden en treghetsreferanseramme, og toget er kun i jevn og rettlinjet bevegelse.