4.2: Сила і маса

Сила – це будь-який вплив, який змушує об’єкт змінюватися, або щодо його руху, напрямку або геометричної конструкції.

Огляд сил

У фізиці сила – це будь-який вплив, який змушує об’єкт зазнати певної зміни, або щодо його руху, напрямку або геометричної конструкції. Він вимірюється за допомогою одиниці СІ Ньютонів. Сила – це те, що може призвести до того, що об’єкт з масою змінює свою швидкість, тобто прискорюватися, або яка може призвести до деформації гнучкого об’єкта. Силу також можна описати інтуїтивними поняттями, такими як поштовх або тяга. Сила має як величину, так і напрямок, що робить її векторною величиною.

Що таке сила? : Описує, що таке сили і що вони роблять.

якості сили

Початкова форма другого закону Ньютона стверджує, що чиста сила, що діє на об’єкт, дорівнює швидкості зміни його імпульсу. Цей закон далі позначає, що прискорення об’єкта прямо пропорційно чистій силі, що діє на об’єкт, знаходиться в напрямку чистої сили і обернено пропорційно масі об’єкта.

Як ми вже згадували, сила – це векторна величина. Вектор – це одновимірний масив з елементами як величини, так і напрямку. У векторі сили маса \(\mathrm\) , є складовою величини і прискорення \(\mathrm\) , є спрямованою складовою. Рівняння сили записується:

Пов’язані поняття сили включають тягу, яка збільшує швидкість об’єкта; опір, який зменшує швидкість об’єкта; і крутний момент, який спричиняє зміни швидкості обертання об’єкта. Сили, які не діють рівномірно на всі частини тіла, також спричинить механічні навантаження, технічний термін для впливів, які спричиняють деформацію речовини. У той час як механічне напруження може залишатися вбудованим в твердий предмет, поступово деформуючи його, механічна напруга в рідині визначає зміни її тиску і обсягу.

Динаміка

Динаміка – це вивчення сил, які змушують об’єкти і системи рухатися. Щоб зрозуміти це, нам потрібно робоче визначення сили. Наше інтуїтивне визначення сили – тобто поштовх або тяга – це гарне місце для початку. Ми знаємо, що поштовх або тяга має як величину, так і напрямок (отже, це векторна величина) і може значно відрізнятися в кожному відношенні.

показує кілька прикладів «push-pull» характеру сили. Верхній лівий приклад – це система шківів. Сила, яку хтось повинен був би тягнути вниз по кабелю, повинна була б дорівнювати і перевищувати силу, зроблену масою об’єкта та впливом сили тяжіння на цей об’єкт, щоб система рухалася вгору. Верхній правий приклад показує, що будь-який об’єкт, що лежить на поверхні, все одно буде чинити силу на цій поверхні. Нижнім прикладом є те, що два магніти притягуються один до одного за рахунок магнітної сили.

Приклади сили: Деякі ситуації, в яких сили грають.

Маса

Маса – це фізична властивість речовини, яка залежить від розміру та форми речовини, і виражається системою СІ як кілограми.

Що таке маса?

Всі елементи мають фізичні властивості, значення яких можуть допомогти описати фізичний стан елементів. Зміни цих властивостей можуть описувати елементарні перетворення. Фізичні властивості не змінюють хімічну природу речовини. Фізична властивість, яку ми покриваємо в цьому атомі, називається масою.

Маса визначається як кількісна міра опору об’єкта прискоренню. Терміни маса та вага часто міняються місцями, однак це робити неправильно. Вага – це інша властивість речовини, яка, хоча пов’язана з масою, не є масою, а скоріше кількістю гравітаційної сили, що діє на дане тіло речовини. Маса – це внутрішня властивість, яка ніколи не змінюється.

Одиниці маси

Для того щоб щось виміряти, необхідно встановити стандартне значення для використання по відношенню до об’єкта вимірювання. Таке співвідношення називається одиницею. Міжнародна система одиниць (СІ) вимірює масу в кілограмах, або кг. Існують і інші одиниці маси, в тому числі наступні (тільки перші дві приймаються системою СІ):

• т — тонна; 1т = 1000кг
• u — одиниця атомної маси; 1u ~= 1,66×10 -27 кг
• sl — слимаки
• lb — фунт

Концепції, що використовують масу

• Вага — см
• Другий закон Ньютона — маса відіграє центральну роль у визначенні поведінки тіл. Другий закон Ньютона пов’язує силу f, що діє в тілі маси m, до прискорення тіла a: \(\mathrm\)
• Імпульс – маса пов’язує імпульс тіла, p, до його лінійної швидкості, v: \(\mathrm\)
• Кінетична енергія — маса відноситься до кінетичної енергії, K до швидкості, v: \(\mathrmm|v^2|>\)

Ключові моменти

• Сила визначається як векторна величина, тобто вона має елементи як величини, так і напрямку. Маса і прискорення відповідно.
• З точки зору мирянина, сила – це поштовх або тяга, які можна визначити з точки зору різних стандартів.
• Динаміка – це вивчення сили, яка змушує об’єкти і системи рухатися або деформуватися.
• Зовнішні сили – це будь-які зовнішні сили, які діють на тіло, а внутрішні сили – це будь-яка сила, що діє всередині тіла.
• Маса визначається як кількісна міра опору об’єкта прискоренню.
• Згідно з другим законом руху Ньютона, якщо тіло фіксованої маси m піддається єдиній силі F, його прискорення a задається f/m.
• Маса займає центральне місце у багатьох поняттях фізики, включаючи: вага, імпульс, прискорення та кінетичну енергію.
• Згідно з другим законом руху Ньютона, якщо тіло фіксованої маси m піддається єдиній силі F, його прискорення a задається f/m.

Ключові умови

• сила: Сила – це будь-який вплив, який змушує об’єкт зазнати певної зміни, або щодо його руху, напрямку або геометричної конструкції.
• швидкість: векторна величина, яка позначає швидкість зміни положення щодо часу, або швидкість з спрямованою складовою.
• вектор: Спрямована величина, одна з величиною і напрямком; між двома точками.
• маса: кількість речовини, яку містить тіло, незалежно від її об’єму або об’єму. Це одне з чотирьох основних властивостей речовини. Вимірюється в кілограмах в системі вимірювання СІ.

CC ЛІЦЕНЗОВАНИЙ КОНТЕНТ, РАНІШЕ ДІЛИВСЯ

• Курація та доопрацювання. Надано: Boundless.com. Ліцензія: CC BY-SA: Із Зазначенням Авторства

CC ЛІЦЕНЗОВАНИЙ ВМІСТ, СПЕЦИФІЧНА АТРИБУЦІЯ

• Коледж OpenStax, Коледж фізики. 17 вересня 2013 року. Надається: OpenSTAX CNX. Знаходиться за адресою: http://cnx.org/content/m42069/latest/?collection=col11406/latest. Ліцензія: CC BY: Зазначення авторства
• Коледж OpenStax, Коледж фізики. 17 вересня 2013 року. Надається: OpenSTAX CNX. Знаходиться за адресою: http://cnx.org/content/m42069/latest/?collection=col11406/latest. Ліцензія: CC BY: Зазначення авторства
• Сила. Надано: Вікіпедія. Розташовано за адресою: uk.wikipedia.org/wiki/Force. Ліцензія: CC BY-SA: Із Зазначенням Авторства
• вектор. Надано: Вікісловник. Розташований за адресою: uk.wiktionary.org/wiki/вектор. Ліцензія: CC BY-SA: Із Зазначенням Авторства
• сила. Надано: Вікісловник. Знаходиться за адресою: uk.wiktionary.org/wiki/force. Ліцензія: CC BY-SA: Із Зазначенням Авторства
• швидкість. Надано: Вікісловник. Розташований за адресою: uk.wiktionary.org/wiki/швидкість. Ліцензія: CC BY-SA: Із Зазначенням Авторства
• File:Force examples.svg – Вікіпедія, вільна енциклопедія. Надано: Вікіпедія. Розташований за адресою: uk.wikipedia.org/w/індекс. phptitle=file:force_examples.svg&сторінка=1. Ліцензія: CC BY-SA: Із Зазначенням Авторства
• Що таке сила?. Знаходиться за адресою: http://www.youtube.com/watch?v=HIZpG7h5b54. Ліцензія: Суспільне надбання: Немає відомих авторських прав. Умови ліцензії: Стандартна ліцензія YouTube
• Маса. Надано: Вікіпедія. Розташовано за адресою: uk.wikipedia.org/wiki/Mass. Ліцензія: CC BY-SA: Із Зазначенням Авторства
• Спеціальна відносність/релятивістська динаміка. Надано: Вікіпідручники. Розташований за адресою: uk.wikibooks.org/wiki/Special_relativity/релятивістичні_динаміка% 23 мас. Ліцензія: CC BY-SA: Із Зазначенням Авторства
• Фізичні властивості. Надано: Вікіпедія. Розташований за адресою: uk.wikipedia.org/wiki/Physical_properties. Ліцензія: CC BY-SA: Із Зазначенням Авторства
• маса. Надано: Вікісловник. Розташований за адресою: uk.wiktionary.org/wiki/mass. Ліцензія: CC BY-SA: Із Зазначенням Авторства
• File:Force examples.svg – Вікіпедія, вільна енциклопедія. Надано: Вікіпедія. Розташований за адресою: uk.wikipedia.org/w/індекс. phptitle=file:force_examples.svg&сторінка=1. Ліцензія: CC BY-SA: Із Зазначенням Авторства
• Що таке сила?. Знаходиться за адресою: http://www.youtube.com/watch?v=HIZpG7h5b54. Ліцензія: Суспільне надбання: Немає відомих авторських прав. Умови ліцензії: Стандартна ліцензія YouTube

Recommended articles

1. Article type Section or Page Show Page TOC No on Page
2. Tags
   1. authorname:boundless
   2. Force
   3. mass
   4. source[translate]-phys-14453
   5. vector
   6. velocity

   Сила тяжіння: визначення та формула

   1666 рік, епідемія бубонної чуми, карантин… Молодий Ісаак Ньютон перебуває на самоізоляції в батьківському маєтку. Юнак прогулюється яблуневим садом і спостерігає за Місяцем на денному небі. Аж ось на його очах від гілки відривається яблуко та падає на землю.

   Парубок розмірковує, чому яблуко падає перпендикулярно до земної поверхні, а не вбік чи вгору. 23-річний юнак доходить висновку про те, що яблуко притягує Землю так само як Земля притягує яблуко. Наукова думка Ньютона крокує за межі нашої планети, він запитує себе: як далеко простягається гравітація і чи не вона утримує Місяць поблизу Землі, не даючи їй відлетіти? Результати роздумів Ісаака Ньютона стали поштовхом до нової наукової думки та однією з центральних тем у динамічній фізиці.

   У цій статті ми поговоримо про наслідки наукових роздумів Ньютона. Про причини земного тяжіння, обертання Місяця навколо Землі, а також обертання Землі та інших планет навколо Сонця, а Сонячної системи навколо центру Галактики. Всі ці наукові дива об’єднує одне поняття – сила тяжіння.

   Від фізики до дива: визначення та принципи сили тяжіння

   Сила тяжіння – це сила гравітації, яка діє на будь-яке фізичне тіло, що знаходиться біля поверхні Землі або іншого астрономічного тіла. Ця сила спрямована до центру земної поверхні (вертикально вниз) та прикладена до центра тяжіння тіла.

   Формула сили тяжіння

   Формулу сили тяжіння вивів Ісаак Ньютон у 1687 році.

   Цікаво знати

   У різних місцях планети коефіцієнт гравітації (g) може відрізнятися. Він залежить від географічних показників: широти та висоти розміщення тіла, а також від багатьох інших факторів.

   На екваторі значення цього коефіцієнта становить 9,83 Н/кг, а на полюсах – 9,78 Н/кг. До того ж кожна планета має відповідне значення коефіцієнта g. За схожим принципом може бути розрахована сила тяжіння на планетах сонячної системи.

   Прискорення вільного падіння на поверхні Юпітера складає 26,2 м/кв.с.

   На Місяці значення g приблизно дорівнює 1,62 м/кв.с.

   Приклад задачі з розв’язанням

   Переходимо до практичної частини навчання. До вашої уваги приклади задач із цієї теми. Адже краще один раз розв’язати, ніж сотні разів прочитати теорію.

   Маса коробки дорівнює 27 кг, яка сила тяжіння діє на цю коробку на земній поверхні?
   Проведемо розрахунок за такою формулою:

   Яка сила тяжіння діє на кулю зі свинцю радіусом 20 см?

   Вага тіла та формула її знаходження

   Коли тіло знаходиться у стані спокою або здійснює рівномірний і прямолінійний рух, вага тіла та сила тяжіння мають однакові показники. То що таке вага тіла? Розбираймося!

   Вага тіла – це сила, з якою тіло діє на підвіс (чи опору), внаслідок притягання до земної поверхні.

   В чому вимірюється вага?

   Вага тіла (Р) вимірюється в Ньютонах (Н) – на честь ученого-відкривача. Вона обчислюється за допомогою цікавого приладу, який називається динамометр. Якщо рух нерівномірний, вага тіла та сила тяжіння не дорівнюють одна одній.

   Що таке невагомість

   Невагомість – це стан, при якому вага тіла дорівнює нулю і на нього діє лише сила тяжіння. Це стан будь-якого тіла під час вільного падіння. Зауважимо, що одночасно можуть падати декілька тіл – тоді вони не діють одне на одне). В такому разі опір повітря не враховується.

   Існує думка, що англійська допоможе не загубитися в аеропорту, а фізика – в житті! Це так, адже ці знання дадуть змогу розуміти закони світу та природи. Хочете дізнаватися про закони фізики у цікавому форматі? Підготовка до ЗНО з фізики разом із «‎На Урок» допоможе вам поглибити знання з фізики та вступити до омріяного університету!