SílaHmotnost těla je sílagravitační, jedinečně atraktivní, produkovaný vteřinou masivní tělo, jako Země, Měsíc nebo slunce, například. Podle zákon univerzální gravitace, dvě tělesa, která obsahují hmotu, se přitahují silou nepřímo úměrnou druhé mocnině vzdálenosti, která je odděluje.
Silová hmotnost, gravitační síla nebo jednoduše hmotnost jsou v zásadě totéž, je však zcela běžné, že si pleteme pojmy hmotnost a hmotnost, které se liší. Zatímco hmotnost je síla měřená v newtonech (N), hmotnost tělesa je množství hmoty, které obsahuje, měřeno v kilogramech (kg).
Také přístup: hmotnost x hmotnost
Co je hmotnost ve fyzice?
Hmotnost je síla z toho vyplývá atrakcegravitační mezi dvěma tělesy skládajícími se z hmoty, když to víme, můžeme to vypočítat podle násobení mezi těstoviny jednoho z těchto těles, měřeno v kilogramech, a zrychlení gravitace umístění vm / s². zatímco naše hmota zůstává neměnný když se pohybujeme mezi dvěma body s různou závažností, nášHmotnostZměny.
Za příklad: 10 kg objekt na Zemi, kde gravitace je přibližně 9,8 m / s², bude mít hmotnost 98 N, zatímco na Měsíci, kde gravitace je 1,6 m / s², bude hmotnost tohoto těla pouze 16 N.
Dívej setaky:Pochopte, proč nemáme pocit, že se Země otáčí
vzorec hmotnosti
Vzorec použitý k výpočtu hmotnosti je tento, zkontrolujte jej:
P - hmotnost (N)
m - hmotnost (kg)
G - místní gravitace (m / s²)
Ó Hmotnost, protože to je síla, é vektor. Tato síla vždy směřuje do středu Země a je zodpovědná za to, že nás drží na svém povrchu. Podobně Slunce přitahuje Zemi směrem k jejímu středu, to znamená, že tato hvězda vyvíjí na naši planetu těžkou sílu.
THE proč Země nespadá ke slunci je velká rychlost, kterou naše planeta obíhá kolem hvězdy. Dále proto, že je to síla, která vždy směřuje do středu trajektorie Země kolem Slunce, síla gravitační účinek, který na něj působí, není schopen ovlivnit modul translační rychlosti, pouze jeho smysl.
Nepřestávejte... Po reklamě je toho víc;)
Váha a Newtonův třetí zákon
Podle Newtonův třetí zákon, když působíme silou proti tělesu, dostáváme od něj zpět stejnou sílu, ve stejné intenzitě a směru, ale s opačným směrem. Tento zákon, aplikovaný v kontextu váhy, naznačuje, že síla, kterou na nás Země působí směrem dolů, je aplikována na Zemi nahoru, a to je správné. Pokud nás Země dokáže přitáhnout ke svému středu, působíme na ni také silou stejné intenzity, ale v opačném směru.
Důvod, proč padáme k Zemi, a ne naopak, je setrvačnost: hmotnost Země je mnohem větší než naše hmoty, takže její tendence zůstat v klidu je mnohem větší, takže zrychlení, které získá, díky váhové síle, kterou vyvíjíme, je zanedbatelné, téměř nulové.
čísttaky:Co by se stalo, kdyby se Země přestala otáčet?
normální váha a síla
Normální síla a síla a váha jsou často zaměňovány jako dvojice akce a reakce. Tyto síly však působí na stejné tělo, a proto porušují podmínku stanovenou TřetízákonvNewton. Normální síla je ve skutečnosti a kompresní reakční síla který je vyroben na nějakém povrchu, ne silou síly.
pracovní síla
Práce prováděná silou měří množství energie, která byla přenesena mezi dvěma nebo více těly. Vzorec, který se používá k výpočtu práce váhové síly, je tento, zkontrolujte to:
τ - práce (J - joule)
P - hmotnost (N - newton)
d - posunutí (m - metr)
θ - úhel mezi silou a hmotností
Vzorec nám ukazuje, že množství práce váhové síly závisí na intenzitě této síly vynásobené posunem, ale také na úhlu θ, mezi posunem a váhovou silou. Podívejme se na některé speciální případy:
Když je úhel θ roven 0 °: Pokud váhová síla a posunutí tvoří úhel 0 stupňů, bude váhová síla kladná, tj. Práce váhové síly způsobí zvýšení kinetické energie, jako když předmět spadne směrem ke středu Země.
Když úhel θ odpovídá 180 °: V tomto případě je váhová síla a posunutí opačné, jako když hodíme předmět nahoru, zde na Zemi: když to uděláme, tělo ztratí kinetickou energii, protože práce je negativní, protože kosinus 180 ° je ekvivalentní až 1.
Když se úhel θ rovná 90 °: Protože kosinus 90 ° je 0, váhová síla nebude fungovat ve směrech kolmých na něj, například při vodorovné chůzi. V takovém případě nebude hmotnost těla způsobovat žádnou změnu kinetické energie.
Podívejte se také: Podívejte se, co je na Newtonových třech zákonech nejdůležitější
silová hmotnost a gravitace
THE gravitaceuniverzální je jedním z Newtonovy zákony, tento zákon stanoví, že všechna těla obdařená hmotou se přitahují ve dvojicích se stejnou silou. Tento zákon dále naznačuje, že přitažlivá síla mezi orgány je úměrnýdoproduktvvašetěstoviny a obráceněúměrnývzdálenost mezi nimi na druhou. Podívejte se na univerzální gravitační vzorec:
FG - gravitační síla (N)
G - univerzální gravitační konstanta (6.674.10-11 N.m² / kg²)
M a m - tělesné hmotnosti (kg)
r - vzdálenost mezi tělesy (m)
První vzorec zobrazený vlevo je to, co nazýváme zákon univerzální gravitace, v něm vidíte, že kromě hmotnosti m existuje termín GM / r², tento termín se používá k výpočtu akceleracedávágravitace produkovaný tělesem o hmotnosti M v bodě ve vzdálenosti r od jeho středu hmoty. Písmeno G je také konstanta proporcionality, která platí pro všechna těla.
Prostřednictvím vzorce vpravo zobrazeného na předchozím obrázku je možné vypočítat gravitaci Země na jeho povrchu. K tomu využijeme hmotu Země (M = 5.972.1024 kg), rovníkový poloměr Země (r = 6,371.106 m) a gravitační konstanta (G = 6 674 10-11 N.m² / kg²), a tedy budeme schopni odhadnout gravitaci Země na jejím povrchu:
Výsledek to ukazuje Teorie univerzální gravitace Isaaca Newtona je schopna předpovědět gravitační velikost Země, a jeho výsledky jsou kompatibilní s výsledky měřenými nejpřesnějšími přístroji.
Podívejte se také:Proč Měsíc nespadne na Zemi?
Cvičení na zvýšení hmotnosti
Otázka 1) Pokud jde o koncepty hmotnosti a hmotnosti, zkontrolujte NEPRÁVNOU alternativu:
a) Hmotnost se vypočítá z hmotnosti těla vynásobené zrychlením lokální gravitace.
b) Hmotnost a hmotnost jsou různé fyzikální veličiny.
c) Váhová síla směřuje dolů.
d) Hmotnost je vektorová veličina měřená v newtonech.
e) Hmotnost je skalární množství měřené v kilogramech.
Šablona: Písmeno C.
Řešení:
Jediným nesprávným údajem je písmeno C, které říká, že váha směřuje dolů, což je nesprávné. Protože váhová síla je vektorová veličina, její definice závisí na referenčním rámci. Například pro nás má člověk na druhé straně zeměkoule váhu směřující vzhůru. Bylo by správné říci, že váha vždy směřuje do středu Země.
Otázka 2) Na Měsíci, kde je gravitace rovna 1,6 m / s², je hmotnost člověka 80 N. Na Zemi, kde je gravitace 9,8 m / s², bude hmotnost této osoby v kg rovna:
a) 490,0 kg
b) 50,0 kg
c) 8,2 kg
d) 784,0 kg
e) 128 kg
Šablona: Písmeno B.
Řešení:
Nejprve musíme vypočítat hmotnost člověka na základě jeho hmotnosti a gravitace na Měsíci, zkontrolujte:
Z výše uvedených výpočtů zjistíme, že hmotnost tohoto tělesa je rovna 50 kg, nicméně požadujeme hmotnost tělesa na Zemi, která se musí rovnat jeho hmotě jinde. Správnou alternativou je tedy písmeno B.
Otázka 3) Objekt má hmotnost 2231 N na povrchu Jupitera, kde gravitace je 24,79 m / s². Jaká by měla být hmotnost tohoto těla na Marsu, kde je gravitace 3,7 m / s²?
a) 333 N
b) 90 N.
c) 900 N
d) 370 N.
e) 221 N
Šablona: Písmeno a
Řešení:
Na základě hmotnosti a hmotnosti těla na Jupiteru můžeme vypočítat jeho hmotnost na Marsu, viz:
Poté, co jsme objevili tělesnou hmotnost (90 kg), znovu použijeme vzorec hmotnosti, tentokrát pomocí gravitace Marsu (3,7 m / s²). Zjistili jsme tedy, že hmotnost tohoto těla na Marsu musí být 333 N.
Podle mě. Rafael Helerbrock
