Гравитационные силы. Закон всемирного тяготения. Вес тела
Источник:
|
В природе существуют различные силы, которые хаpaктеризуют взаимодействие тел. Рассмотрим те силы, которые встречаются в механике.
Гравитационные силы. Вероятно, самой первой силой, существование которой осознал человек, являлась сила притяжения, действующая на тела со стороны Земли.
И потребовались многие века для того, чтобы люди поняли, что сила тяготения действует между любыми телами. И потребовались многие века для того, чтобы люди поняли, что сила тяготения действует между любыми телами. Первым этот факт понял английский физик Ньютон. Анализируя законы, которым подчиняется движение планет (законы Кеплера), он пришёл к выводу, что наблюдаемые законы движения планет могут выполняться только в том случае, если между ними действует сила притяжения, прямо пропорциональная их массам и обратно пропорциональная квадрату расстояния между ними.
Ньютон сформулировал закон всемирного тяготения. Любые два тела притягиваются друг к другу. Сила притяжения между точечными телами направлена по прямой, их соединяющей, прямо пропорциональна массам обоих и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними:
Под точечными телами в данном случае понимают тела, размеры которых во много раз меньше расстояния между ними.
Силы всемирного тяготения называют гравитационными силами. Коэффициент пропорциональности G называют гравитационной постоянной. Его значение было определено экспериментально: G = 6,7 • 10¯¹¹ Н•м² / кг².
Сила тяготения действующая вблизи поверхности Земли, направлена к её центру и вычисляется по формуле:
F = m • g,
где g – ускорение свободного падения (g = 9,8 м/с²).
Роль силы тяготения в живой природе очень значительна, так как от её величины во многом зависят размеры, формы и пропорции живых существ.
Вес тела. Рассмотрим, что происходит, когда некоторый груз кладут на горизонтальную плоскость (опору). В первый момент после того, как груз опустили, он начинает двигаться вниз под действием силы тяжести (рис. 8).
Плоскость прогибается и возникает сила упругости (реакция опоры), направленная вверх. После того как сила упругости (Fу) уравновесит силу тяжести, опускание тела и прогиб опоры прекратятся.
Прогиб опоры возник под действием тела, следовательно, со стороны тела на опору действует некоторая сила (Р), которую называют весом тела (рис. 8, б). По третьему закону Ньютона вес тела равен по величине силе реакции опоры и направлен в противоположную сторону.
Р = - Fу = Fтяж.
Весом тела называют силу Р, с которой тело действует на неподвижную относительно него горизонтальную опору.
Поскольку сила тяжести (вес) приложены к опоре, она деформируется и за счёт упругости оказывает противодействие силе тяжести. Силы, развиваемые при этом со стороны опоры называются силами реакции опоры, а само явление развития противодействия - реакцией опоры. По третьему закону Ньютона сила реакции опоры равна по величине силе тяжести тела и противоположна ему по направлению.
Если человек на опоре движется с ускорением звеньев его тела, направленных от опоры, то сила реакции опоры возрастает на величину ma, где m – масса человека, а – ускорения с которыми движутся звенья его тела. Эти динамические воздействия можно фиксировать с помощью тензометрических устройств (динамограммы).
Вес не следует путать с массой тела. Масса тела хаpaктеризует его инертные свойства и не зависит ни от силы тяготения, ни от ускорения, с которым оно движется.
Вес тела хаpaктеризует силу, с которой оно действует на опору и зависит как от силы тяготения, так и от ускорения движения.
Например, на Луне вес тела примерно в 6 раз меньше, чем вес тела на Земле, Масса же в обоих случаях одинакова и определяется количеством вещества в теле.
В быту, технике, спорте вес часто указывают не в ньютонах (Н), а в килограммах силы (кгс). Переход от одной единицы к другой осуществляется по формуле: 1 кгс = 9,8 Н.
Когда опора и тело неподвижны, то масса тела равна силе тяжести этого тела. Когда же опора и тело движутся с некоторым ускорением, то в зависимости от его направления тело может испытывать или невесомость или перегрузку. Когда ускорение совпадает по направлению и равно ускорению свободного падения, вес тела будет равен нулю, поэтому возникает состояние невесомости (МКС, скоростной лифт при опускании вниз). Когда же ускорение движения опоры противоположно ускорению свободного падения, человек испытывает перегрузку (старт с поверхности Земли пилотируемого космического корабля, Скоростной лифт, поднимающийся вверх).
Раздел статьи: Биомеханика
Наружная–склера, она непрозрачная, впереди переходит в прозрачную роговицу...
17 08 2026 12:11:54
align="right"> Раздел статьи:
Педагогика. Педагогическая деятельность
...
16 08 2026 6:14:30
, гирями 16 и 24 кг...
15 08 2026 15:26:14
align="right"> Раздел статьи:
Афофкис раздел « Репродуктивные функции»
...
14 08 2026 13:59:59
align="right"> Раздел статьи:
Лекции о дыхании
...
Цель конкретизируют системой частных задач с определением последовательности и сроком реализации...
11 08 2026 6:58:26
Так, при выполнении работы, но в различных функциональных состояниях (недовосстановление, восстановление, сверхвосстановление) приводит к различным реакциям функциональных систем организма...
10 08 2026 13:59:40
Специалисты выделяют следующие виды утомления:
• локальное (например, усталостные явления в биомеханическом звене: кисти, стопе и т...
07 08 2026 0:30:46
Как родниковая вода, кровь для питания печеночных клеток, по другим- кровь совсем не первой свежести, несущая от кишечника, желудка, и селезенки...
06 08 2026 14:32:51
Реакция первого типа хаpaктерна для случаев, когда в микроцикл входит оптимальное число занятий с большими и значительными нагрузками, которые рационально чередуются между собой, так и с занятиями с малыми и средними нагрузками...
05 08 2026 12:15:20
Основной задачей втягивающих мезоциклов является постепенное подведение спортсменов к эффективному выполнению специфической тренировочной работы в последующих мезоциклах...
04 08 2026 20:43:30
Три основных физических качества: сила, скорость (быстрота), выносливость...
03 08 2026 15:34:15
• Всё более избирательная концентрация внимания в процессе выполнения действия не на его деталях, а на решающих операциях...
02 08 2026 21:35:28
Их стимулирующее действие в значительной мере связано на стволовую часть мозга...
01 08 2026 23:55:56
Сознательность - это способность человека правильно разбираться в объективных закономерностях, понимать их и в соответствии с ними осуществлять свою деятельность...
31 07 2026 11:48:57
Тем самым мышца, укорачиваясь, производит движение в суставе...
30 07 2026 16:28:46
Каналы и полости височной кости образуют костный лабиринт вестибулярного аппарата и частично перепончатый лабиринт...
29 07 2026 0:53:40
Кривая нарастания силы при однократном «взрывном» усилии с последующим немедленным расслаблением имеет вид, показанный на рис...
28 07 2026 20:10:35
Антигеннезависимый период заканчивается образованием антигенреактивных Т-лимфоцитов...
27 07 2026 1:14:28
- воспитание смелости, честности, коллективизма, дисциплинированности...
26 07 2026 1:16:17
Прозрачность должна быть не менее 30см, а воды плавательных бассейнов -20 см...
25 07 2026 16:36:29
Поэтому, учет специфических особенностей вида спорта имеет первостепенное значение для выбора показателей, используемых в контроле...
23 07 2026 13:59:42
Ниже приведены наиболее общие морфологические хаpaктеристики спортсменов высокого класса, специализирующихся в различных видах спорта, а также оптимальные возрастные границы для достижения наивысших спортивных результатов...
22 07 2026 3:12:30
align="right"> Раздел статьи:
Афофкис раздел « Репродуктивные функции»
...
21 07 2026 12:15:48
В рамках этих взглядов набор генов , необходимый для обеспечения синтеза антител самой разнообразной специфичности, не возникает вновь за счёт мутационных изменений в онтогенезе, а имеется в готовом виде и передаётся из поколения в поколение...
20 07 2026 18:52:43
Классификация средств обучения
Простые:• словесные, учебники, учебные пособия, дидактический и раздаточный материал;• простые визуальные средства: предметы, чучела, образцы минералов, части машин, модели;• графические средства: картины, схемы, карты...
19 07 2026 6:47:32
Раздел статьи:
Теория и методика физической культуры
...
18 07 2026 19:27:53
align="right"> Раздел статьи:
Введение в педагогику
...
17 07 2026 10:48:19
Белки служат источником незаменимых аминокислот и так называемого неспецифического азота, необходимого для синтеза белка...
16 07 2026 7:49:55
> Перестроение.
...
Небольшие нагрузки, не достигающие порогового значения, прироста адаптации не дают...
14 07 2026 19:31:17
д...
13 07 2026 21:12:39
Тур разделен на четыре этапа, которые проводились в Североуральске (Свердловская область), Югорске (ХМАО-Югра) и Ханты-Мансийске (ХМАО-Югра)...
12 07 2026 18:50:58
Занятия этого типа особенно широко применяются в тренировке юных спортсменов, на ранних этапах многолетней подготовки, когда решается большое число задач, связанных с обучением...
11 07 2026 16:42:29
К проприорецепторам относятся мышечные веретена, сухожильные органы Гольджи и суставные рецепторы...
10 07 2026 2:46:23
Следовательно, при выполнении работы энергия в системе уменьшается...
09 07 2026 11:47:49
Допинговый контроль представляет собой взятие биологических проб и их исследование в целях выявления наличия в организмах спортсменов, участвующих в соревнованиях, допинговых средств или установления факта использования спортсменами допинговых средств и методов подготовки к соревнованиям...
08 07 2026 2:14:14
Например, в режиме изометрического сокращения работают мышцы человека, который подтянулся на перекладине и удерживает своё тело в этом положении;
3) ауксотоническое или анизотоническое – это режим, при котором мышца развивает напряжение и укорачивается...
06 07 2026 22:45:48
Создать условия, способствующие воспроизведению этих параметров в процессе повторения действия (путём стандартизации внешних условий, использования вспомогательных технических средств, целесообразного нормирования нагрузок и отдыха и т...
05 07 2026 7:50:46
align="right"> Раздел статьи:
Лекции о гормонах
...
04 07 2026 2:39:22
align="right"> Раздел статьи:
Лекции о гормонах
...
03 07 2026 1:26:49
align="right"> Раздел статьи:
Афофкис раздел « Сенсорные системы»
...
02 07 2026 14:19:33
>
...
Широко применяют упражнения с интенсивностью, несколько превышающую соревновательную...
30 06 2026 6:29:17
>
...Еще:
Спорт и здоровье -1 :: Спорт и здоровье -2 :: Спорт и здоровье -3 :: Спорт и здоровье -4 ::
