Erősúly: mi ez, képlet és gyakorlatok

ErőSúly egy test az erőgravitációs, egyedülállóan vonzó, egy másodperccel előállítva hatalmas test, mint a Föld, a Hold vagy a Nap, például. Szerint a az univerzális gravitáció törvénye, két, tömeget tartalmazó test vonzza egymást az őket elválasztó távolság négyzetével fordítottan arányos erővel.

Az erősúly, a gravitációs erő vagy egyszerűen a súly alapvetően ugyanaz, azonban meglehetősen gyakori, hogy összekeverjük a tömeg és a tömeg különböző fogalmait. Míg A súly newtonokban (N) mért erő, a test tömege a benne lévő anyag mennyisége, kilogrammban (kg) mérve.

Hozzáférhet továbbá: tömeg x tömeg

Mi a súly a fizikában?

Súly van erő hogy abból fakad vonzerőgravitációs két tömegből álló test között, ezt ismerve kiszámíthatjuk szorzás között tészta e testek egyikének kilogrammban mérve, és a test gyorsulása gravitáció hely, m / s²-ben. míg tömegünk megmarad állandó amikor két különböző súlyosságú pont között mozogunk, a miSúlyváltoztatások.

Per példa: egy 10 kg-os tárgy a Földön, ahol a gravitáció megközelítőleg 9,8 m / s², súlya 98 N lesz, míg a Holdon, ahol a gravitáció 1,6 m / s², ennek a testnek a súlya csak 16 N.

A Holdon egy űrhajós könnyebbnek érzi magát, mivel ott kisebb a súlya.

Nézis:Értse meg, miért nem érezzük a Föld forgását

súlyerősség képlet

A súlyerősség kiszámításához használt képlet ez, ellenőrizze:

P - súly (N)

m - tömeg (kg)

g - helyi gravitáció (m / s²)

O Súly, mert ez egy erő, é vektor. Ez az erő mindig a Föld közepe felé mutat, és felelős azért, hogy bennmaradjunk a felszínén. Hasonlóképpen, a Nap a Földet középpontja felé vonzza, vagyis ez a csillag nehéz erőt fejt ki bolygónkon.

A miért nem esik a föld a nap felé az a nagy sebesség, amellyel bolygónk a csillag körül kering. Továbbá, mivel ez egy olyan erő, amely mindig a Föld pályája közepén mutat a Nap körül, az erő az erre gyakorolt ​​gravitációs hatás nem képes befolyásolni a transzlációs sebesség modulusát, csak annak érzék.

Súly és Newton harmadik törvénye

Szerint a Newton harmadik törvénye, amikor egy test ellen erőt fejtünk ki, ugyanazt az erőt kapjuk vissza, ugyanolyan intenzitással és irányban, de ellentétes irányban. A súly összefüggésében alkalmazva ez a törvény azt jelzi, hogy a Föld ránk lefelé kifejtett ereje felfelé hat a Földre, és ez helyes. Ha a Föld képes középpontja felé húzni minket, akkor ugyanolyan intenzitású, de ellenkező irányú erőt is kifejtünk rajta.

Az ok, amiért a Föld felé esünk, és nem fordítva, az a tehetetlenség: a Föld tömege sokkal nagyobb, mint a mi tömegünk, tehát annak sokkal nagyobb a nyugalmi hajlam, így az általa megszerzett gyorsulás az általunk kifejtett súlyerőnek köszönhetően elhanyagolható, szinte nulla.

olvasis:Mi történne, ha a Föld leállna a forgásról?

normál súly és erő

Normális erő és az erő és a súly gyakran összekeveredik cselekvési és reakciópárként. Ezek az erők azonban ugyanazon a testen hatnak, és ezért megsértik a harmadiktörvényban benNewton. Valójában a normál erő a kompressziós reakcióerő amelyet valamilyen felületen készítenek, nem erősúly alapján.

erő munkasúly

Az erő által végzett munka azt az energiamennyiséget méri, amelyet két vagy több test között átvittek. A súlyerő munkájának kiszámításához használt képlet ez, ellenőrizze:

τ - munka (J - joule)

P - súly (N - newton)

d - elmozdulás (m - méter)

θ - az erő és a súly közötti szög

A képlet megmutatja, hogy a súlyerő által elvégzett munka mennyisége az erő intenzitásának és az elmozdulásnak a szorzatától függ, de a szögtől is θ, az elmozdulás és a súlyerő között alakul ki. Nézzünk meg néhány különleges esetet:

• Ha a angle szög egyenlő 0 ° -kal: Ha a súlyerő és az elmozdulás 0 fokos szöget képez, akkor a súlyerő pozitív lesz, vagyis a munka A súlyerő növekedése kinetikus energiát eredményez, mint amikor egy tárgy a középpont felé esik Föld.

• Ha a angle szög 180 °: Ebben az esetben a súlyerő és az elmozdulás ellentétes, mint amikor egy tárgyat felfelé dobunk, itt a Földön: amikor ezt tesszük, a test elveszíti mozgási energiáját, mivel a munka negatív, mivel a 180 ° -os koszinusz ekvivalens 1-ig.

• Ha a angle szög 90 °: Mivel a 90 ° koszinusz értéke 0, a súlyerő nem működik rá merőleges irányokban, például vízszintesen járva. Ebben az esetben a test súlya nem változik kinetikus energiájában.

Lásd még: Nézze meg, mi a legfontosabb Newton három törvényében

erősúly és gravitáció

A gravitációegyetemes egyike a Newton törvényei, ez a törvény kimondja, hogy minden tömeggel felruházott test párban, azonos erővel vonzza egymást. Ez a törvény jelzi továbbá, hogy a testek közötti vonzó erő arányoshoztermékban bena tetészták és fordítvaarányosa köztük lévő távolság négyzetes. Nézze meg az univerzális gravitációs képletet:

F_G - gravitációs erő (N)

G - univerzális gravitációs állandó (6.674.10^-11 N.m² / kg²)

M és m - testtömegek (kg)

r - testek közötti távolság (m)

Az első képlet a bal oldalon látható az univerzális gravitáció törvénye, látható, hogy az m tömeg mellett létezik GM / r² kifejezés is, ezt a kifejezést használják a gyorsulásadgravitáció amelyet egy M tömegű test állít elő, a tömegközéppontjától r távolságra lévő pontban. A G betű egy arányossági állandó, amely minden testre vonatkozik.

Az előző ábrán látható jobb oldali képlet segítségével kiszámítható a Föld gravitációja a felszínén. Ehhez felhasználjuk a Föld tömegét (M = 5.972.10²⁴ kg), a Föld egyenlítői sugara (r = 6,371,10⁶ m) és a gravitációs állandó (G = 6,674,10^-11 N.m² / kg²), és így képesek leszünk megbecsülni a Föld gravitációját a felszínén:

Az eredmény azt mutatja Isaac Newton univerzális gravitációs elmélete képes megjósolni a Föld gravitációs nagyságát, és eredményei kompatibilisek a legpontosabb műszerekkel mértekkel.

A diagram bemutatja, hogyan lehet kiszámítani a két test közötti gravitációs erőt

Lásd még:Miért nem esik a Hold a Földre?

Súly erő gyakorlatok

1. kérdés) A tömeg és a tömeg fogalmát illetően ellenőrizze az INRECT alternatívát:

a) A súlyt a test tömegének és a helyi gravitáció gyorsulásának szorzatával kell kiszámítani.

b) A tömeg és a tömeg különböző fizikai mennyiségek.

c) A súlyerő lefelé mutat.

d) A tömeg egy vektormennyiség, newtonban mérve.

e) A tömeg skaláris mennyiség kilogrammban mérve.

Sablon: C betű

Felbontás:

Az egyetlen helytelen állítás a C betű, amely azt mondja, hogy a súly lefelé mutat, ami helytelen. Mivel a súlyerő vektormennyiség, meghatározása referenciakerettől függ. Nálunk például a földgömb másik oldalán lévő ember súlya felfelé mutat. Helyes lenne azt mondani, hogy a súly mindig a Föld közepe felé mutat.

2. kérdés) A Holdon, ahol a gravitáció 1,6 m / s², az ember súlya 80 N. A Földön, ahol a gravitáció 9,8 m / s², ennek a személynek a tömege kg-ban megegyezik:

a) 490,0 kg

b) 50,0 kg

c) 8,2 kg

d) 784,0 kg

e) 128 kg

Sablon: B betű

Felbontás:

Először ki kell számolnunk az ember tömegét a Holdon mért súlya és gravitációja alapján, ellenőrizni kell:

A fenti számításokból azt tapasztaljuk, hogy ennek a testnek a tömege megegyezik 50 kg-val, azonban a Föld testének tömegét kérjük, amelynek meg kell egyeznie másutt a tömegével. Így a helyes alternatíva a B betű.

3. kérdés Egy objektum súlya 2231 N a Jupiter felületén, ahol a gravitáció 24,79 m / s². Mi legyen ennek a testnek a súlya a Marson, ahol a gravitáció 3,7 m / s²?

a) 333 N

b) 90 N

c) 900 N

d) 370 É

e) 221 N

Sablon: A betű

Felbontás:

A Jupiter testének tömege és súlya alapján kiszámíthatjuk a Marson a tömegét, lásd:

Miután felfedeztük a testtömeget (90 kg), újra alkalmazzuk a súlyképletet, ezúttal a Mars gravitációját (3,7 m / s²) használva. Így azt tapasztaljuk, hogy ennek a testnek a Marson 333 N-nek kell lennie.

Általam. Rafael Helerbrock