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
align="right"> Раздел статьи:
Афофкис раздел « Репродуктивные функции»
...
15 01 2026 22:45:55
align="right"> Раздел статьи:
Введение в педагогику
...
14 01 2026 3:53:55
Центростремительной силой называется проекция равнодействующей силы на тот радиус окружности, на котором в данный момент находится тело...
13 01 2026 8:34:21
10 лет Комиссия по правам человека разpaбатывали этот проект...
12 01 2026 15:34:13
align="right"> Раздел статьи:
Лекции о дыхании
...
• Строго соблюдается частота занятий, их продолжительность и взаимосвязь...
10 01 2026 2:56:43
Восстановление после физических нагрузок означает не только возвращение функций к исходному уровню...
09 01 2026 4:33:14
%) и оттекающей от них венозной кровью (примерно 13 об...
08 01 2026 12:30:23
В это время проводятся педагогические наблюдения, контрольные испытания, медико-биологические и психологические исследования с целью дальнейшего определения сильных и слабых сторон подготовленности занимающихся...
07 01 2026 11:40:25
align="right"> Раздел статьи:
Педагогика. Воспитание
...
Реализация возможностей текущего управления осуществляется двумя путями...
05 01 2026 19:48:26
Из числа методов речевого воздействия, преподаватель применяет объяснительный рассказ и инструктирование, для того, чтобы раскрыть смысл разучиваемого действия, выделить ООТ, которые должны войти в его ориентировочную основу...
04 01 2026 8:31:37
Для определения общей плотности урока или его частей суммируются показатели времени активной деятельности на уроке (Tад)...
03 01 2026 9:21:34
Антигеннезависимый период заканчивается образованием антигенреактивных Т-лимфоцитов...
02 01 2026 22:25:59
При этом образуются примордиальные фолликулы, располагающиеся в глубоких слоях коркового вещества яичника...
31 12 2025 23:52:49
align="right"> Раздел статьи:
Афофкис раздел « Репродуктивные функции»
...
30 12 2025 0:34:55
Технические приёмы и действия в современном спорте исключительно многообразны, объём их постоянно обогащается...
29 12 2025 13:58:14
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...
28 12 2025 13:11:59
Внешние мотивы могут быть разделены на положительные и отрицательные...
27 12 2025 14:31:47
Пролиферативная фаза совпадает с фолликулярной фазой овариального цикла и состоит в быстрой пролиферации росте клеток эндометрия, приводящих к его утолщению...
26 12 2025 19:33:32
Эти колебания не оказывают заметного влияния на здоровых людей...
25 12 2025 10:36:15
«Лыжня России» — это такой спортивный праздник, в котором принимают участие – любители лыжных гонок, начинающие молодые спортсмены, и спортсмены с большим спортивным стажем...
23 12 2025 4:39:53
align="right"> Раздел статьи:
Афофкис раздел « Репродуктивные функции»
...
22 12 2025 16:44:48
При этом в организме накапливаются недоокисленные продукты гликолиза (молочная кислота), что приводит к резким сдвигам КЩР, заставляя спортсменов резко снизить или прекратить работу...
21 12 2025 7:56:43
размножение, развитие и созревание клеток крови в организме животных и человека в результате последовательных изменений...
20 12 2025 0:59:25
Вероятно, самой первой силой, существование которой осознал человек, являлась сила притяжения, действующая на тела со стороны Земли...
19 12 2025 4:42:59
Когда-то они входили в белки кудахтающих кур, флегматично жующих коров, заботливо взращенной сои...
18 12 2025 15:22:54
Многообразие частных задач (формирование мотивационных установок, воспитание волевых качеств, совершенствование двигательных навыков, развитие интеллекта, достижение психической устойчивости к тренировочным и соревновательным нагрузкам), приводят к тому, что любое тренировочное средство в той или иной мере способствует решению задач психической подготовки...
17 12 2025 1:45:25
align="right"> Раздел статьи:
Лекции о гормонах
...
16 12 2025 11:39:16
Основные положения этого принципа раскрывает теория стресса, которую открыл Ганс Селье...
15 12 2025 20:34:17
Управление системой, противодействие влияющим на неё факторам дезорганизации осуществляется естественными, самой системе присущими средствами и механизмами...
14 12 2025 22:11:34
Место массажа в лечебной пpaктикеМассаж у древних народов применялся как широко распространенный метод народной медицины...
13 12 2025 15:57:46
Спортивный отбор - это комплекс мероприятий, позволяющий определить высокую степень предрасположенности (одарённость) ребёнка к тому или иному роду спортивной деятельности (виду спорта)...
12 12 2025 22:57:48
Формирование необходимого основного фонда двигательных умений и навыков из отдельных видов спорта, освоение спортивной техники избранного вида спорта...
11 12 2025 21:59:37
Наружная–склера, она непрозрачная, впереди переходит в прозрачную роговицу...
10 12 2025 0:57:57
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...
09 12 2025 7:47:27
Быстрота зависит от скорости мышечного сокращения, мощности мобилизации химической энергии в мышечном волокне и превращении её в механическую энергию сокращения...
08 12 2025 0:41:25
Растянуть соединительную ткань этих мышц, сделать мышцы податливыми и упругими (подобно резиновому жгуту) – задача упражнений на растягивание...
07 12 2025 12:21:19
Обычно выделяют три возрастные зоны:
1-я зона – зона первых больших успехов;
2-я зона – зона максимальной реализации индивидуальных возможностей;
3-я зона – зона сохранения высших спортивных достижений...
05 12 2025 19:37:14
Ни одно из веществ, которые принадлежат к запрещённому классу, не может быть использовано, даже если оно не упомянуто в списке, в связи с идентичностью его фармакологического воздействия с запрещёнными веществами...
04 12 2025 10:20:24
Общественные цели – цели различных слоев населения, отражающие потребности, интересы и запросы по профессиональной подготовке...
03 12 2025 22:39:26
Шире используются игровой и соревновательные методы...
02 12 2025 16:11:11
Систола предсердий, когда желудочки расслаблены и заполняются кровью...
28 11 2025 3:50:43
Тем самым мышца, укорачиваясь, производит движение в суставе...
27 11 2025 13:13:58
Еще:
Спорт и здоровье -1 :: Спорт и здоровье -2 :: Спорт и здоровье -3 :: Спорт и здоровье -4 ::
