Гравитационные силы. Закон всемирного тяготения. Вес тела > Русский спорт - научная база
Русский спорт - научная база    


Гравитационные силы. Закон всемирного тяготения. Вес тела

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


Выносливость

Выносливость  Общая выносливость – способность длительно выполнять любую циклическую работу умеренной мощности с участием больших групп мышц...

21 02 2024 20:10:45

Пищеварение в полости рта |

Пищеварение в полости рта | align="right"> Раздел статьи: Афофкис раздел « Пищеварение» ...

20 02 2024 2:38:33

Теория и методика избранного вида спорта 2

Теория и методика избранного вида спорта 2  Теория и методика избранного вида спорта 2 | ...

19 02 2024 8:34:33

Пищеварительные ферменты и их действие (таблица) |

Пищеварительные ферменты и их действие (таблица) | 0 Казеиноген молока казеин Желудочный сок Пепсиноген желудок 2...

18 02 2024 5:24:57

Физиологические основы спортивной тренировки

Физиологические основы спортивной тренировки  Физиологические механизмы развития двигательных навыков...

17 02 2024 12:18:20

Краткая история развития биомеханики и современное состояние биомеханики

Краткая история развития биомеханики и современное состояние  биомеханики  Леонардо особенно интересовался строением человеческого тела (анатомией) в связи с движением...

16 02 2024 10:51:22

Теория и методика избранного вида спорта

Теория и методика избранного вида спорта  Спортивные судьи...

15 02 2024 10:46:53

Кровяной допинг

Кровяной допинг  Следует также отметить, что кровяной допинг снимает отрицательное влияние среднегорья и высокогорья на уровень максимального потрeбления кислорода и выносливость спортсменов...

14 02 2024 7:37:42

Влияние массажа на различные системы организма

Влияние массажа на различные системы организма  Такая мышца не может считаться вполне здоровой...

13 02 2024 15:53:20

Физиология спорта

Субъективность здоровья2...

12 02 2024 21:25:53

Система образования и педагогическая мысль в античном мире

Система образования и педагогическая мысль в античном мире  Обучение было долгим и дорогостоящим...

11 02 2024 16:55:57

Структура силовых способностей

Структура силовых способностей  Эффекторные импульсы, проходящие по моторным нервам, заставляют сокращаться мышечное волокно...

10 02 2024 6:19:45

Положение о соревнованиях

Положение о соревнованиях  Хорошо организованные и проведенные соревнования позволяют показывать более высокие спортивно – технические результаты, оказывают организующие воздействие на участников и зрителей...

08 02 2024 17:35:51

Легочная вентиляция

Легочная вентиляция  При физических нагрузках, когда МОД достигает 150-200 л*мин-1...

07 02 2024 16:38:42

Профессиональная пригодность и педагогические способности

Профессиональная пригодность и педагогические способности  Для работы в таких условиях необходимы определенные качества личности, определяющие профессиональную пригодность и способности к педагогической деятельности...

05 02 2024 8:36:37

Теория и методика физической культуры 3 |

Теория и методика физической культуры 3 | > Урочные формы занятий Классификация форм занятий в физическом воспитании Урочные формы занятий в физическом воспитании и спорте План-конспект урока Анализ урока Хронокарта урока Термины общеразвивающих упражнений Термины акробатических упражнений Правила и формы записи упражнений ...

04 02 2024 13:31:25

Основные принципы педагогического процесса |

Основные принципы педагогического процесса | align="right"> Раздел статьи: Педагогика. Дидактика ...

03 02 2024 16:28:29

Классификация защитных механизмов

Классификация защитных механизмов  Тканевые макрофаги играют существенную роль в распознавании инородных частиц специфической иммунной системой...

02 02 2024 5:48:58

Третий этап отбора

Третий этап отбора  Эффективность отбора в значительной степени связана с оценкой у спортсменов основных показателей, хаpaктеризующих уровень их специальной подготовленности и спортивного мастерства...

01 02 2024 8:35:48

Сочетание микроциклов в разных типах мезоциклов

Сочетание микроциклов в разных типах мезоциклов  Однако, тренировочный эффект будет достигнут лишь в том случае, когда после нескольких микроциклов, каждый из которых усугубляет утомление, вызванное предыдущим, следует восстановительный микроцикл, позволяющий обеспечить эффективное протекание адаптационных процессов и ускорить восстановительные процессы в организме спортсмена...

29 01 2024 23:10:43

Методы обучения |

Методы обучения | >1. Традиционная классификация. словесный наглядный практический работа с книгой видеометод Объяснение Разъяснение Рассказ Беседа Инструктаж Лекция Дискуссиядиспут Иллюстрация Демонстрация Наблюденияуч-ся Опыт Упражнение Учебнопроизводительный труд Чтение Изучение Реферирование Беглый просмотр Цитирование Изложение Составление плана Конспектирование Просмотр Обучение Упражнение под контролем компьютера Контроль ...

28 01 2024 3:30:14

Стратегия развития образования на современном этапе

Стратегия развития образования на современном этапе  Интернационализация образования, которая включает компьютеризацию, использование глобальных компьютерных сетей, гуманизация и гуманитаризация образования (например, интернет, дистантное обучение)...

26 01 2024 14:15:19

Врождённый и приобретённый иммунитет

Врождённый и приобретённый иммунитет  К неспецифическим реакциям врожденного типа относится взаимодействие факторов сыворотки крови с поверхностью чужеродных частиц (микроорганизмов), что облегчает их захват фагоцитами...

25 01 2024 13:34:13

Особенности возрастного развития

Особенности возрастного развития  Суставы детей этого возраста очень подвижны, связочный аппарат эластичен, скелет содержит большое количество хрящевой ткани...

24 01 2024 0:27:23

Текущий контроль

Текущий контроль  В текущем контроле оцениваются срочный и отставленный тренировочные эффекты (СТЭ и ОТЭ)...

23 01 2024 10:10:40

Пример подготовительной части урока |

Пример подготовительной части урока | >2) И.п. – стойка ноги врозь, руки в стороны ...

22 01 2024 18:16:58

Сила действия человека

Сила действия человека  Сила действия человека может быть представлена в виде вектора (→) и определена указанием: 1) направления, 2) величины (скалярной), 3) точки приложения...

21 01 2024 21:13:25

Стратегия развития образования на современном этапе |

Стратегия развития образования на современном этапе | >1. Интернационализация образования, которая включает компьютеризацию, использование глобальных компьютерных сетей, гуманизация и гуманитаризация образования (например, интернет, дистантное обучение).2. Фундаментализация образования, т.е. получаемые знания должны быть фундаментом (базой) для любого вида деятельности; это развитие способности к структурированию материала, умению выделять главное, основные идеи.3. Непрерывность образования означает то, что образование должно быть элементом повседневной жизни. Цель непрерывности образования – развитие личности на протяжении всей жизни (например, дополнительное образование для детей, взрослых). ...

20 01 2024 6:35:11

Методы обеспечения наглядности (наглядные методы)

Методы обеспечения наглядности (наглядные методы)  Непосредственный показ (демонстрация) движений преподавателем или одним из занимающихся всегда должен сочетаться с методами использования слова, что позволяет исключить слепое, механическое подражание...

19 01 2024 23:23:41

Этапное планирование

Этапное планирование  Этапное планирование в спорте обычно имеет продолжительность от 1 – 1...

17 01 2024 6:40:28

Общие положения моделирования в спорте

Общие положения моделирования в спорте  В первую группу входят: 1) модели, хаpaктеризующие структуру соревновательной деятельности; 2) модели, хаpaктеризующие различные стороны подготовленности спортсмена; 3) морфофункциональные модели, отражающие морфологические особенности организма и возможности отдельных функциональных систем, обеспечивающие достижение заданного уровня спортивного мастерства...

16 01 2024 19:44:26

Основные направления интенсификации тренировочного процесса в многолетней подготовке

Основные направления интенсификации тренировочного процесса  в многолетней подготовке  Подводить спортсмена к параметрам тренировочной работы, хаpaктерным для этапа подготовки к высшим достижениям необходимо постепенно, на протяжении ряда лет (8 – 10 лет)...

15 01 2024 20:57:24

Органолептические свойства воды

Органолептические свойства воды  Прозрачность должна быть не менее 30см, а воды плавательных бассейнов -20 см...

14 01 2024 19:57:40

Специальная физическая подготовка

Специальная физическая подготовка  Так, спринтер должен обладать, прежде всего, высокоразвитыми скоростными и скоростно-силовыми способностями в особом соотношениями, условно обозначенном термином «спринтерская мощность», а также развитой спринтерской выносливостью, основанной на возможностях анаэробного использования энергетических ресурсов мышечного сокращения...

13 01 2024 7:40:28

Пищеварение в тонком кишечнике

Пищеварение в тонком кишечнике  В желудке всасывается вода и алкоголь, небольшое количество солей и продуктов расщепления углеводов...

11 01 2024 8:20:24

Психологический контакт как требование к воспитанию

Психологический контакт как требование к воспитанию  Что происходит в жизни ребенка, искреннее любопытство к его детским проблемам, желание понимать и наблюдать за всеми изменениями, которые происходят в душе и сознании растущего человека...

09 01 2024 9:32:19

Надпочечники

Надпочечники  Кора состоит из 3-х слоев:Клубочковая (наружная) зона, секретирующая гормоны минералокортикоиды ( альдостерон);Пучковая (средняя) зона, секретирующая глюкокортикоиды (кортизол, гидрокортизол);Сетчатая (внутренняя) зона, секретирующая небольшое количество пoлoвых гормонов (андрогенов, эстрогенов)...

08 01 2024 4:28:36

Резюме по теме «Печень»

Резюме по теме «Печень»  Структурной единицей печени является долька - крошечный участок паренхимы шестигранной формы, состоящий из гепатоцитарных балок и синусоидов- специфических внутридольковых капилляров, впадающих в центральную вену дольки...

07 01 2024 17:15:37

Обмен газов в легких и перенос их кровью |

Обмен газов в легких и перенос их кровью | > Кислород и углекислый газ диффундируют только в растворенном состоянии, что обеспечивается наличием в воздухоносных путях водяных паров, слизи и сурфактанта. ...

06 01 2024 16:12:16

Общие основы построения микроциклов

Общие основы построения микроциклов  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 01 2024 13:21:46

Белковый обмен и печень

Белковый обмен и печень  Когда-то они входили в белки кудахтающих кур, флегматично жующих коров, заботливо взращенной сои...

03 01 2024 12:25:13

Еще:
Спорт и здоровье -1 :: Спорт и здоровье -2 :: Спорт и здоровье -3 ::