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
Физические нагрузки они переносят лучше при относительно меньшей частоте пульса и большем повышении кровяного давления...
01 01 2026 0:30:38
• Отсутствие или невыраженность структуры построения занятий, то есть подготовительная, основная и заключительная части занятия кратковременны и ограничены по содержанию, а иногда и не выражены (например: оздоровительный бег, гигиеническая гимнастика, физкультминутки)...
30 12 2025 2:35:39
Главным побочным эффектом применения этого препарата является развитие гипергликемии, расширение внутренних органов, увеличения языка, утолщение и огрубление кожи...
29 12 2025 23:34:31
При помощи современной аппаратуры можно измерить максимальную силу всех основных мышечных групп в статических и динамических усилиях...
27 12 2025 14:45:36
К учёту предъявляют ряд требований: своевременность, объективность, точность и достоверность, полнота и наглядность...
26 12 2025 16:20:16
align="right"> Раздел статьи:
Афофкис раздел « Репродуктивные функции»
...
24 12 2025 17:32:32
Методы, преимущественно направленные на освоение спортивной техники:
Среди методов, направленных на освоение спортивной техники, выделяют методы разучивания упражнений в целом (целостно-конструктивные) и по частям (расчлeнно-конструктивные)...
23 12 2025 9:43:50
align="right"> Раздел статьи:
Педагогика. Воспитание
...
align="right"> Раздел статьи:
Лекции о гормонах
...
В подготовительной части: разминка, вpaбатывание – выход на необходимую функциональную активность систем и органов спортсмена...
20 12 2025 12:45:40
В процессе физического воспитания используются две группы методов: специфические методы и общепедагогические методы...
19 12 2025 18:28:56
Наружная–склера, она непрозрачная, впереди переходит в прозрачную роговицу...
18 12 2025 12:20:27
На этом этапе многолетней подготовки определяется спортивная ориентация спортсменов в зависимости от их врождённых способностей (генетических факторов)...
16 12 2025 3:36:14
Для работы в таких условиях необходимы определенные качества личности, определяющие профессиональную пригодность и способности к педагогической деятельности...
15 12 2025 22:52:58
Восстановление после физических нагрузок означает не только возвращение функций к исходному уровню...
13 12 2025 12:55:52
«Олимпийская квалификация»
Наиболее распространённые виды спорта включены в программу летних и зимних Олимпийских игр...
12 12 2025 7:36:17
Одним из первых актов созданной в1945 г...
10 12 2025 23:59:37
Напряжение кислорода и углекислого газа (мм...
09 12 2025 12:40:32
Термин рекреация означает отдых, восстановление сил человека, израсходованных в процессе труда, тренировочных занятий или соревнований...
08 12 2025 19:27:44
Упражнения со строго дозируемым внешним отягощением: гантели, гири, штанги, тренажёры, специальные пояса с разновесами, манжеты и др...
05 12 2025 17:22:26
) Было выявлено, что вне зависимости от качества внешнего раздражителя наступают общие нейрогумopaльные изменения...
04 12 2025 13:14:57
Наукой доказано, что здоровье человека только на 10 - 15 % зависит от деятельности учреждений здравоохранения, на 15 - 20 % - от генетических факторов, на 20 -25 % - от состояния окружающей среды и на 50 - 55 % - от условий образа жизни...
02 12 2025 15:51:22
Так мужчинам, специализирующиеся в плавании на дистанции 100, 200 м...
01 12 2025 7:29:44
> Перестроение.
...
Сознательность - это способность человека правильно разбираться в объективных закономерностях, понимать их и в соответствии с ними осуществлять свою деятельность...
29 11 2025 4:26:34
Тур разделен на четыре этапа, которые проводились в Североуральске (Свердловская область), Югорске (ХМАО-Югра) и Ханты-Мансийске (ХМАО-Югра)...
28 11 2025 7:28:49
10 лет Комиссия по правам человека разpaбатывали этот проект...
27 11 2025 3:35:47
размножение, развитие и созревание клеток крови в организме животных и человека в результате последовательных изменений...
26 11 2025 1:26:12
Общественные цели – цели различных слоев населения, отражающие потребности, интересы и запросы по профессиональной подготовке...
25 11 2025 0:30:44
Антигеннезависимый период заканчивается образованием антигенреактивных Т-лимфоцитов...
22 11 2025 15:36:59
Вероятно, самой первой силой, существование которой осознал человек, являлась сила притяжения, действующая на тела со стороны Земли...
21 11 2025 22:49:48
В основных занятиях выполняется основной объём работы, связанной с решением главных задач подготовки...
18 11 2025 0:59:24
Как правило, учебный план делится на два основных раздела: теоретический и пpaктический...
17 11 2025 17:39:34
Если требуется достижение заметного сдвига в развитии гибкости уже через 3 – 4 месяца, то рекомендуются следующие соотношения в использовании упражнений: примерно 40% - активные; 40% - пассивные и 20% - статические...
16 11 2025 23:40:59
Основные положения этого принципа раскрывает теория стресса, которую открыл Ганс Селье...
15 11 2025 22:16:51
Ниже приведены наиболее общие морфологические хаpaктеристики спортсменов высокого класса, специализирующихся в различных видах спорта, а также оптимальные возрастные границы для достижения наивысших спортивных результатов...
14 11 2025 12:27:33
Еще:
Спорт и здоровье -1 :: Спорт и здоровье -2 :: Спорт и здоровье -3 :: Спорт и здоровье -4 ::
Ромашка повышает или понижает давление: как она влияет на его уровень у человека?
Коричневые выделения при беременности: норма и патология 
Формы обучения 
Гипотония и армия