точка приложения силы веса
Точка приложения силы веса
В данном параграфе мы напомним Вам о силе тяжести, центростримительном ускорение и весе тела
На каждое тело, находящееся на планете, действует гравитация Земли. Сила, с которой Земля притягивает каждое тело, определяется по формуле
Точка приложения находится в центре тяжести тела. Сила тяжести всегда направлена вертикально вниз.
Силу, с которой тело притягивается к Земле под действием поля тяготения Земли, называют силой тяжести. По закону всемирного тяготения на поверхности Земли (или вблизи этой поверхности) на тело массой m действует сила тяжести
Из формулы (2.29) следует, что ускорение свободного падения не зависит от массы m падающего тела, т.е. для всех тел в данном месте Земли оно одинаково. Из формулы (2.29) следует, что Fт = mg. В векторном виде
В § 5 было отмечено, что поскольку Земля не шар, а эллипсоид вращения, ее полярный радиус меньше экваториального. Из формулы F т =GMm/R 2 видно, что по этой причине сила тяжести и вызываемое ею ускорение свободного падения на полюсе больше, чем на экваторе.
Сила тяжести действует на все тела, находящиеся в поле тяготения Земли, однако не все тела падают на Землю. Это объясняется тем, что движению многих тел препятствуют другие тела, например опоры, нити подвеса и т. п. Тела, ограничивающие движение других тел, называют связями. Под действием силы тяжести связи деформируются и сила реакции деформированной связи по третьему закону Ньютона уравновешивает силу тяжести.
Из закона всемирного тяготения следует, что сила тяжести и вызываемое ею ускорение свободного падения уменьшаются при увеличении расстояния от Земли. На высоте h от поверхности Земли модуль ускорения свободного падения определяют по формуле
Установлено, что на высоте 300 км над поверхностью Земли ускорение свободного падения меньше, чем у поверхности Земли, на 1 м/с2.
Следовательно, вблизи Земли (до высот нескольких километров) сила тяжести практически не изменяется, а потому свободное падение тел вблизи Земли является движением равноускоренным.
Вес тела. Невесомость и перегрузки
Наблюдения показывают, что вес тела Р, определяемый на пружинных весах, равен действующей на тело силе тяжести Fт только в том случае, если весы с телом относительно Земли покоятся или движутся равномерно и прямолинейно; В этом случае
Если же тело движется ускоренно, то его вес зависит от значения этого ускорения и от его направления относительно направления ускорения свободного падения.
Когда тело подвешено на пружинных весах, на него действуют две силы: сила тяжести Fт=mg и сила упругости Fyп пружины. Если при этом тело движется по вертикали вверх или вниз относительно направления ускорения свободного падения, значит векторная сумма сил Fт и Fуп дает равнодействующую, вызывающую ускорение тела, т. е.
Силы Fт и Fуп направлены по одной вертикальной прямой. Поэтому если ускорение тела а направлено вниз (т.е. совпадает по направлению с ускорением свободного падения g), то по модулю
Если же ускорение тела направлено вверх (т. е. противоположно направлению ускорения свободного падения), то
Следовательно, вес тела, ускорение которого совпадает по направлению с ускорением свободного падения, меньше веса покоящегося тела, а вес тела, ускорение которого противоположно направлению ускорения свободного падения, больше веса покоящегося тела. Увеличение веса тела, вызванное его ускоренным движением, называют перегрузкой.
При свободном падении a=g. Из формулы: P=m(g-a)
следует, что в таком случае Р=0, т. е. вес отсутствует. Следовательно, если тела движутся только под действием силы тяжести (т. е. свободно падают), они находятся в состоянии невесомости. Характерным признаком этого состояния является отсутствие у свободно падающих тел деформаций и внутренних напряжений, которые вызываются у покоящихся тел силой тяжести. Причина невесомости тел заключается в том, что сила тяжести сообщает свободно падающему телу и его опоре (или подвесу) одинаковые ускорения.
Урок физики в 7-м классе по теме «Вес тела»
Разделы: Физика
Проверка домашнего задания.
На прошлом уроке мы изучили тему «Сила упругости». Сейчас я предлагаю вам проверить, хорошо ли вы поняли и усвоили ее.
Судя по вашей активности, я делаю вывод, что данное задание не оказалось для вас сложным, и вы все хорошо разобрались с силой упругости, а закон Гука усвоили и выучили наизусть все.
Изучение нового материала.
Правильно ли мы говорим, что наш вес составляет, например, 50 кг? (Слайд 13).
Поднимите руки те, кто считает, что говорим правильно.
А теперь те, кто считает, что говорим неправильно. Мнения разделились. Не будем спорить, кто прав, а кто нет. Разобраться в этом вам поможет новая тема «Вес тела». Запишем ее в тетрадь. Вес тела – это сила и исходя из этого, скажите, что нам нужно будет узнать о ней?
Кроме этого, нам хорошо известно, что сила – это векторная величина,
а, следовательно, необходимо выяснить ее направление и точку приложения. (Слайд 15).
Эти пункты плана и будут целью нашего урока, а кроме этого, мы ответим на поставленный вопрос.
Проведем опыт. Положим на стол полиэтиленовый пакет с водой. Мы видим, что пакет деформировался. Следовательно, можно сделать вывод: стол действует на тело. (Слайд 16)
Но нам хорошо известно из пройденного, что тела взаимодействуют, следовательно, тело тоже действует на стол.
Вопрос: С какой силой тело действует на стол? (Слайд 17)
А каково направление веса тела? Чтобы ответить на этот вопрос, вспомним направление силы тяжести. Правильно, сила тяжести всегда направлена вертикально вниз, значит и вес тела тоже, так как эта сила возникает вследствие притяжения к Земле. (Слайд 19)
3.Буквенное обозначение: Р
5. [ P ] = [ 1 Ньютон ] = [ 1 H ] (Слайд 21)
6. Динамометр – прибор для измерения веса тела. (Слайд 22)
Точкой приложения веса тела является – точка соприкосновения тела и опоры, тела и подвеса.
Направление и точку приложения покажем на рисунке. (Слайд 23)
Закрепление и первичная проверка знаний.
А, теперь узнав, все о весе тела, давайте, сравним три величины: силу тяжести, вес тела и массу. (Слайд 24) Сравнение будем проводить по плану изучения физической величины. Определение дадим устно, а все остальное запишем письменно в тетрадь. Три учащихся выходят к доске и выполняют задание на доске.
Итог урока.
Правильно ли мы говорим, что наш вес составляет, например, 50 кг? (Слайд25)
Да, с точки зрения физики, мы говорим неверно, так как 50 кг это масса и ее измеряют весами, а вес тела – это сила и ее единица 1 Ньютон, и прибор для измерения – динамометр. Вспомните, кто из вас голосовал, что мы говорим правильно, и кто, что неправильно. Теперь, я думаю, у вас не осталось сомнений в том, что необходимо говорить и в повседневной жизни правильно, показывая тем самым, что вы разбираетесь в физике и хорошо ее знаете.
Рефлексия.
Что было сложного при изучении нового материала?
Что было непонятно?
Что было интересно?
Дополнительно, если осталось время.
Определите вес груши.
Точка приложения силы веса
Единое национальное тестирование
История Казахстана
Онлайн тесты и шпаргалки по истории Казахстана
Всемирная история
Онлайн тесты и шпаргалки по Всемирной истории.
Математика
Онлайн тесты и шпаргалки по математике.
Химия
Онлайн тесты и шпаргалки по химии.
Физика
Онлайн тесты и шпаргалки по физике.
Биология
Онлайн тесты и шпаргалки по биологии.
География
Онлайн тесты и шпаргалки по географии.
Русский язык
Онлайн тесты и шпаргалки по русскому языку.
Готовые работы
ДИПЛОМНЫЕ РАБОТЫ
КУРСОВЫЕ РАБОТЫ
МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ
ОТЧЕТЫ ПО ПРАКТИКЕ
После прохождения любого типа студенческой практики (учебной, производственной, преддипломной) требуется составить отчёт. Этот документ будет подтверждением практической работы студента и основой формирования оценки за практику. Обычно, чтобы составить отчёт по практике, требуется собрать и проанализировать информацию о предприятии, рассмотреть структуру и распорядок работы организации, в которой проходится практика, составить календарный план и описать свою практическую деятельность.
Мы поможет написать отчёт о прохождении практики с учетом специфики деятельности конкретного предприятия.
Новости сайта
Казахстанские школьники завоевали 11 медалей на международной олимпиаде по физике
11 медалей завоевали казахстанские школьники на первой международной олимпиаде по физике имени аль-Фергани, которая прошла в Узбекистане. Об этом сообщает пресс-служба Министерства образования и науки РК.
Всего в олимпиаде приняли участие около 130 школьников из 18 стран, в том числе из России, Азербайджана, Беларуси, Румынии и других.
По итогам двух этапов казахстанские школьники завоевали две золотые, шесть серебряных и три бронзовые медали.
Золотыми призёрами стали Алишер Еркебаев и Нурдаулет Назарбай, серебряные медали завоевали Даниил Шатохин, Оразхан Хайдар, Динмухаммед Сапыбек, Ердаулет Нахып, Бернар Шамгонов и Диас Еспан, бронзу Казахстану принесли Бексултан Шарип, Аскар Касымов и Нуржан Хасенов.
«Конкуренция на олимпиаде была очень высокой, так как большинство участников занимают лидирующие позиции в рейтинге Международной олимпиады по физике (IPhO). Наши ребята показали блестящие результаты и достойно представили Казахстан на мировой арене. Сейчас центр «Дарын» Министерства образования и науки работает над проведением олимпиад различных уровней для того, чтобы у наших школьников были все условия для участия в международных олимпиадах», – отметила председатель комитета дошкольного и среднего образования МОН РК Гульмира Каримова.
Содержание:
Вес тела:
Множество тел на Земле находятся в состоянии покоя относительно ее поверхности. Почему же тела, на которые всегда действует сила тяготения, не изменяют своего положения и скорости под действием этой силы?
Ответ на этот вопрос найдем при проведении опыта. С этой целью положим линейку на две подставки и поставим на нее груз (рис. 48). Линейка деформируется. Следовательно, груз подействовал на линейку и изменил ее форму, деформировал. А при деформации возникла сила упругости, которая уравновесила силу тяготения, и груз прекратил движение к Земле.
Закрепим в штативе резиновую нить, а к ее концу прикрепим шарик. Если отпустим шарик, то он начнет двигаться вниз и будет растягивать нить до тех пор, пока сила упругости не уравновесит силу тяготения.
В обоих случаях на груз и шарик действовала сила тяготения, поэтому они, в свою очередь, действовали на линейку или резиновую нить.
Что такое вес тела
Силу, с которой тело действует на опору или подвес, называют весом тела.
Вес зависит от механического состояния тела. Если тело неподвижно относительно опоры или подвеса или движется равномерно и прямолинейно, то вес по значению и направлению совпадает с силой тяготения.
Для этого случая можно записать, что
Однако между этими силами есть и существенные различия. Так, они приложены к различным телам. Если сила тяготения приложена к данному телу, то вес приложен к опоре или подвесу (рис. 49, 50).
Отличия проявляются и тогда, когда тело и опора свободно падают под действием силы тяготения. В этом случае вес исчезает и возникает состояние невесомости.
Невесомость ощущают пилоты и космонавты. Если космический корабль движется вокруг Земли, то он все время как бы падает на Землю и все тела в его кабине теряют вес (рис. 52). В таких условиях много обычных явлений происходит своеобразно. Так, вода вне сосуда приобретает шарообразную форму и свободно плавает в пространстве. Брошенный предмет будет двигаться от стенки к стенке прямолинейно, не останавливаясь.
Вес и невесомость
Вес — это сила, с которой тело вследствие притяжения к Земле действует на опору или подвес. Вес тела обозначается буквой 
Точка приложения веса находится на опоре (или подвесе). Вес направлен перпендикулярно поверхности опоры или вдоль подвеса. В зависимости от состояния тела его вес может изменяться или оставаться неизменным.
Случай, когда вес тела не меняется
Если тело находится в состоянии покоя или движется прямолинейно равномерно по горизонтальной поверхности, то его вес не изменяется. Почему?
Согласно III закону Ньютона, вес тела действует на опору и равен по модулю и противоположен по направлению силе реакции опоры 
Сила реакции приложена к самому телу (b): 
(для удобства точка приложения силы реакции опоры смещается в центр тела).
Если тело на подвесе находится в состоянии покоя или вместе с подвесом движется прямолинейно равномерно, то, согласно III закону Ньютона, вес этого тела, действующий на подвес, равен по модулю и направлен противоположно силе натяжения нити 
Сила натяжения прикладывается к самому телу (см: b): 
Согласно II закону Ньютона, уравнение движения для тела, находящегося в состоянии покоя или прямолинейного равномерного движения на горизонтальной опоре, записывается в виде: 
Принимая во внимание, что результирующая сила равна векторной сумме силы тяжести и силы реакции опоры, уравнение движения примет вид:
Для решения уравнения выбирается ось координат, определяются проекции векторов сил на эту ось и, приняв во внимание знак проекций, записывают их в уравнение. За положительное направление оси 
выбирается направление действия силы тяжести (см: b). Учитывая значения проекций сил на эту ось и равенство нулю ускорения тела 
в состоянии покоя или прямолинейного равномерного движения, получим уравнение движения тела в следующем виде:
Отсюда видно, что вес тела, находящегося в состоянии покоя или прямолинейного равномерного движения, численно равен модулю силы тяжести:
Случай, когда вес тела меняется
Если тело вместе с опорой (или с подвесом) движется с ускорением 
в вертикальном направлении, то, в зависимости от направления движения, вес тела увеличивается или уменьшается.
Предположим, что тело вместе с опорой движется вертикально вверх с ускорением 
то есть движется в направлении, противоположном направлению действия силы тяжести. Уравнение движения тела в векторной форме остается без изменения:
Если направить координатную ось вдоль направления движения (с), получим:
Отсюда видно, что вес тела, движущегося вместе с опорой вертикально вверх с ускорением 
увеличивается. Такое состояние тела называется перегрузкой:
Ясно, что если тело вместе с опорой будет двигаться в направлении действия силы тяжести, то его вес уменьшится:
Если тело движется только под действием гравитационной силы, то есть его ускорение будет равно ускорению свободного падения 
то вес тела будет равен нулю. Такое состояние тела называется невесомостью:
При копировании любых материалов с сайта evkova.org обязательна активная ссылка на сайт www.evkova.org
Сайт создан коллективом преподавателей на некоммерческой основе для дополнительного образования молодежи
Сайт пишется, поддерживается и управляется коллективом преподавателей
Whatsapp и логотип whatsapp являются товарными знаками корпорации WhatsApp LLC.
Cайт носит информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, которая определяется положениями статьи 437 Гражданского кодекса РФ. Анна Евкова не оказывает никаких услуг.