筋力ウェイト:それは何ですか、式とエクササイズ

重量 体のは 重力、 ユニークに魅力的で、秒によって生成されます 巨大な体、地球、月、または 太陽、 例えば。 による 万有引力の法則、質量を含む2つの物体は、それらを隔てる距離の2乗に反比例する力で互いに引き付け合います。

力の重さ、重力、または単に重さは基本的に同じものですが、異なる重さと質量の概念を混同することは非常に一般的です。 一方 重量はニュートン(N)で測定される力であり、物体の質量はキログラム(kg)で測定される物体に含まれる物質の量です。

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物理学における体重とは何ですか?

重量 です それはから生じる アトラクション重力 質量からなる2つの物体の間で、これを知っていると、次のように計算できます。 乗算 間に パスタ キログラムで測定されたこれらの物体の1つの 重力 場所、m /s²。 私たちの質量が残っている間 不変 重大度の異なる2つのポイント間を移動すると、 私たちの重量変化します。

あたり :重力が約9.8m /s²である地球上の10kgの物体の重量は98Nですが、重力が1.6m /s²である月では、この物体の重量はわずか16Nになります。

月では、宇宙飛行士の体重が少ないため、宇宙飛行士は軽く感じます。
月では、宇宙飛行士の体重が少ないため、宇宙飛行士は軽く感じます。

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重量強度式

体重の強さを計算するために使用される式はこれです、それをチェックしてください:

P -重量(N)

m -質量(kg)

g -局所重力(m /s²)

O 重量、それは , é ベクター。 この力は常に地球の中心を指し、私たちをその表面にとどまらせ続ける責任があります。 同様に、太陽は地球をその中心に向かって引き寄せます。つまり、この星は私たちの惑星に大きな力を及ぼします。

THE 地球が太陽に向かって落ちない理由 私たちの惑星が星の周りを周回する素晴らしい速度です。 さらに、それは常に太陽の周りの地球の軌道の中心を指す力であるため、力は それがその人に及ぼす重力効果は、並進速度の弾性率に影響を与えることはできず、その センス。

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重量とニュートンの第3法則

による ニュートンの第3法則、私たちが体に力を加えるとき、私たちは同じ力を同じ強さと方向で、しかし反対の方向でそれから受け取ります。 重量の文脈で適用されるこの法則は、地球が私たちに下向きにかける力が上向きに地球に適用されることを示しています、そしてそれは正しいです。 地球が私たちをその中心に向かって引っ張ることができる場合、私たちも同じ強さの力を地球に加えますが、反対方向に力を加えます。

私たちが地球に向かって落ちる理由は、その逆ではなく、 慣性:地球の質量は私たちの質量よりもはるかに大きいので、 安静を保つ傾向ははるかに大きい、そのため、私たちが及ぼす重量力のおかげで、それによって得られる加速度は無視できる程度であり、ほとんどゼロです。

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通常の体重と強さ

法線力 強度と重量は、アクションとリアクションのペアとして混同されることがよくあります。 ただし、これらの力は同じ物体に作用するため、によって確立された条件に違反します。 第三法律ニュートン。 実際、法線力は 圧縮反力 これは、力の重みではなく、ある表面で作られています。

強度作業重量

力によって実行される仕事は、2つ以上の物体間で伝達されたエネルギーの量を測定します。 重量力の仕事を計算するために使用される式はこれです、それをチェックしてください:

τ -仕事(J-ジュール)

P -重量(N-ニュートン)

d -変位(m-メートル)

θ -強度と重量の間の角度

この式は、重量力によって行われる仕事の量が、その力に変位を掛けたものに依存するだけでなく、角度にも依存することを示しています。 θ, 変位と重量力の間に形成されます。 いくつかの特別なケースをチェックしてみましょう:

  • 角度θが0ºに等しい場合: 重量と変位が0度の角度を形成する場合、重量は正になります。つまり、仕事です。 物体が中心に向かって落下するときのように、重量の力の増加は運動エネルギーの増加を生み出します 地球。

  • 角度θが180°に等しい場合: この場合、ここ地球上でオブジェクトを上向きに投げるときのように、重量力と変位は反対です。 私たちがそうするとき、180°の余弦が等しいので、仕事が負であるため、体は運動エネルギーを失います 1に。

  • 角度θが90°に等しい場合: 90°のコサインは0であるため、水平方向に歩くときなど、ウェイトフォースはそれに垂直な方向には機能しません。 この場合、体重によって運動エネルギーに変化が生じることはありません。

も参照してください: ニュートンの3つの法則について最も重要なことを確認してください

力の重量と重力

THE 重力ユニバーサル の一つであります ニュートンの法則、この法則は、質量を与えられたすべての物体が同じ力でペアで互いに引き合うと述べています。 さらに、この法則は、物体間の引力が 比例製品君のパスタ そして 逆に比例それらの間の距離の二乗. 万有引力の公式を確認してください。

FG -重力(N)

G -万有引力定数(6.674.10-11 N.m²/kg²)

M そして m -体重(kg)

r -物体間の距離(m)

左側に示されている最初の式は、私たちが呼んでいるものです。 万有引力の法則、その中には、質量mに加えて、GM /r²という項があり、この項は、 加速度与える重力 重心から距離rの点で、質量Mの物体によって生成されます。 また、文字Gは、すべての物体に適用される比例定数です。

前の図に示されている右の式を使用すると、 地球の重力を計算することが可能です その表面に。 このために、地球の質量を利用します(M = 5.972.1024 kg)、地球の赤道半径(r = 6.371.106 m)および重力定数(G = 6.674.10-11 N.m²/kg²)、したがって、地球の表面の重力を推定することができます。

結果は次のことを示しています アイザックニュートンの万有引力の理論は、地球の重力の大きさを予測することができます。 その結果は、最も正確な機器で測定された結果と互換性があります。

この図は、2つの物体間の重力を計算する方法を示しています
この図は、2つの物体間の重力を計算する方法を示しています

も参照してください:月が地球に落ちないのはなぜですか?

体重強度のエクササイズ

質問1) 重量と質量の概念については、誤った代替案を確認してください。

a)重量は、物体の質量に局所重力の加速度を掛けて計算されます。

b)重量と質量は異なる物理量です。

c)重量力は下向きです。

d)重量は、ニュートンで測定されたベクトル量です。

e)質量は、キログラムで測定されたスカラー量です。

テンプレート: 文字C

解決:

唯一の間違った記述は文字Cであり、それは重みが下を向いていると言っていますが、これは間違っています。 重量力はベクトル量であるため、その定義は参照フレームによって異なります。 たとえば、私たちの場合、地球の反対側にいる人は体重が上を向いています。 重りは常に地球の中心を向いていると言っても過言ではありません。

質問2) 重力が1.6m /s²に等しい月では、人の体重は80Nです。 重力が9.8m /s²の地球では、この人の質量(kg)は次のようになります。

a)490.0 kg

b)50.0 kg

c)8.2 kg

d)784.0 kg

e)128 kg

テンプレート: 文字B

解決:

まず、月の体重と重力に基づいて人の質量を計算する必要があります。次のことを確認してください。

上記の計算から、この物体の質量は50 kgに等しいことがわかりますが、地球上の物体の質量を求めます。これは、他の場所の質量と等しくなければなりません。 したがって、正しい代替は文字Bです。

質問3) 木星の表面の物体の重さは2231Nで、重力は24.79m /s²です。 重力が3.7m /s²の火星では、この物体の重量はどのくらいである必要がありますか?

a)333 N

b)90 N

c)900 N

d)370 N

e)221 N

テンプレート: 文字a

解決:

木星の体の質量と重量に基づいて、火星の質量を計算できます。以下を参照してください。

体重(90 kg)を発見した後、今度は火星の重力(3.7m /s²)を使用して、重量の式を再度適用します。 したがって、火星でのこの物体の重量は333Nでなければならないことがわかります。


私によって。ラファエル・ヘラーブロック

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