Загрузить PDF
Загрузить PDF
Сила – это физический термин, который определяется как воздействие, заставляющее объект изменять свою скорость, направление движения или вращаться. Сила может ускорять объект под действием толчка или тяги. Отношение между силой, массой и ускорением было определено Исааком Ньютоном во втором законе движения, который гласит: сила, действующая на объект, равна произведению его массы на ускорение. Если вы хотите узнать, как измерить силу, следуйте данной пошаговой инструкции.
-
1
Разберитесь в соотношении между силой, массой и ускорением. Сила, действующая на объект – это произведение его массы на ускорение. Это соотношение можно представить в виде следующей формулы: Сила = Масса x Ускорение. Далее приведены другие положения, которые нужно иметь в виду при расчете силы:[1]
- Стандартная единица измерения массы – килограммы (кг).
- Стандартная единица измерения ускорения – м/с2.
- Стандартная единица измерения силы – ньютон (Н). Ньютон – это производная стандартная единица измерения. 1N = 1 кг x 1м/с2.
-
2
Измерьте массу заданного объекта. Масса объекта – это количество содержащейся в нем материи. Масса объекта всегда неизменна, неважно на какой планете он находится, тогда как вес меняется в зависимости от силы притяжения; ваша масса одинакова и на Земле, и на Луне.[2]
В метрической системе массу можно выражать в граммах в граммах или килограммах. Скажем, объект, с которым мы имеем дело – это грузовик, масса которого – 1000 кг.- Чтобы найти массу заданного объекта, поместите его на тройные рычажные или двойные чашечные весы. При этом будет получена масса в килограммах или граммах.
- В английской системе единиц измерения масса может быть выражена в фунтах. Поскольку сила также может быть выражена в фунтах, с целью уточнения использования данной величины был придуман термин “фунт-масса”. Однако если вы нашли массу объекта с использованием фунтов в английской системе, то будет лучше перевести ее в метрическую систему. Зная массу объекта в фунтах, вы можете перевести ее в килограммы просто умножив значение на 0,45.
-
3
Измерьте ускорение объекта. В физике ускорение определяется как изменение скорости, т.е. скорость в определенном направлении в единицу времени. Кроме общепринятого определения ускорения как повышения скорости, оно также может подразумевать замедление объекта или изменение направления его движения. Подобно измерению скорости с помощью спидометра, ускорение можно измерить акселерометром. Пусть ускорение грузовика массой 1000 кг, с которым мы имеем дело, составляет 3м/с2.
- В метрической системе скорость выражается в сантиметрах в секунду или в метрах в секунду, а ускорение – в сантиметрах в секунду за секунду (сантиметрах в секунду в квадрате) или в метрах в секунду за секунду (метрах в секунду в квадрате).
- В английской системе единиц измерения одним из способов выражения скорости являются футы в секунду, т.е. ускорение будет выражаться в футах в секунду в квадрате.
-
4
Умножьте массу объекта на ускорение. В результате вы получите значение силы. Просто подставьте известные числа в уравнение и вы узнаете силу объекта. Не забудьте указать ответ в ньютонах (Н).[3]
- Сила = Масса x Ускорение
- Сила = 1000 кг x 3м/с2
- Сила = 3000Н
Реклама
-
1
Найдите массу, зная силу и ускорение. Если вы знаете силу и ускорение объекта, то просто подставьте их в ту же формулу и найдете массу объекта. Вот как это сделать:
- Сила= Масса x Ускорение
- 3Н = Масса x 3м/с2
- Масса = 3Н/3м/с2
- Масса = 1 кг
-
2
Найдите ускорение, зная силу и массу. Если вы знаете силу и массу объекта, просто подставьте их в ту же формулу, чтобы найти ускорение объекта. Вот как это сделать:
- Сила= Масса x Ускорение
- 10Н = 2 кг x Ускорение
- Ускорение = 10Н/2кг
- Ускорение = 5м/с2
-
3
Найдите ускорение объекта. Если вы хотите найти силу объекта, вы можете вычислить его ускорение, зная массу. Все, что вам нужно сделать – это воспользоваться формулой для нахождения ускорения объекта.[4]
Формула имеет вид (Ускорение = Конечная скорость – Начальная скорость)/Время.- Пример: Бегун развивает скорость 6 м/с за десять секунд. Каково его ускорение?
- Конечная скорость составляет 6 м/с. Начальная скорость равна 0 м/с. Время равно 10 с.
- Ускорение = (6 м/с – 0 м/с)/10с = 6м/с/10с = 0,6м/с2
Реклама
Советы
- Если вы работаете с английскими единицами, то разделите ответ на коэффициент пересчета. Как было отмечено выше, в английской системе “фунт” может быть единицей измерения как силы, так и массы. Когда фунт используется в качестве единицы силы, его называют “фунт-сила”. Коэффициент пересчета равен 32,174 фунт-футов делить на фунт-силу за секунду в квадрате; 32,174 – это ускорение свободного падения на Земле в футах в секунду в квадрате. (Для упрощения вычислений, мы округлим это значение до 32)
- Обратите внимание, что взаимосвязь силы, массы и ускорения означает, что объект с малой массой и высоким ускорением может обладать такой же силой, что и объект с большой массой и низким ускорением.
- Массу можно выражать в слагах. Один слаг равен 32,174 фунтов массы. Слаг – это количество массы, которую сила в 1 фунт ускоряет на 1 фут в секунду в квадрате. При умножении массы в слагах на ускорение в футах в секунду в квадрате коэффициент перевода не используется.
- Масса 20 г, движущаяся с ускорением 5 сантиметров в секунду в квадрате, несет силу 20 умножить на 5, или 100 грамм-сантиметров в секунду в квадрате. (Грамм-сантиметр на секунду в квадрате называется диной).
- Так, масса 640 фунтов массы, движущаяся с ускорением 5 футов в секунду в квадрате несет силу приблизительно 640 умножить на 5 поделить на 32 или 100 фунтов силы.
- Вес – это выражение массы, на которую действует ускорение свободного падения. У поверхности Земли это ускорение примерно равно 9,8 метров в секунду в квадрате (9,80665), или 32 футов в секунду в квадрате (32,174). Так, в метрической системе 100 килограмм массы весят около 980 ньютонов, а 100 грамм массы – около 980 дин. В английской системе масса и вес могут быть выражены одной и той же единицей, поэтому 100 фунтов массы весят 100 фунтов силы. Поскольку пружинные весы измеряют силу притяжения объекта, они фактически измеряют вес, а не массу. (В повседневном обиходе разницы между этими понятиями нет, пока единственной силой притяжения в рассматриваемом вопросе является таковая на поверхности Земли).
- Масса 150 килограмм, движущаяся с ускорением 10 метров в секунду в квадрате несет силу 150 умножить на 10, или 1500 килограмм-сантиметров в секунду в квадрате. (Килограмм-метр в секунду в квадрате называется ньютон).
- Силы могут иметь специальные названия в зависимости от того, как они действуют на объект. Сила, которая ускоряет объект, называется тягой, тогда как сила, замедляющая объект, носит название торможения. Сила, изменяющая то, как объект вращается вокруг своей оси, называется моментом.
Реклама
Что вам понадобится
- Рычажные или пружинные весы
- Акселерометр
- Карандаш и бумага или калькулятор
Об этой статье
Эту страницу просматривали 35 170 раз.
Была ли эта статья полезной?
Мы знаем, что тело может двигаться равномерно и прямолинейно. В таком случае его скорость постоянна и не меняется по величине и направлению. Если же скорость тела меняет величину или величину и направление, то тело движется с определенным ускорением a→.
С точки зрения кинематики нас не интересует, почему тело движется тем или иным образом. Динамика в физике, наоборот, рассматривает взаимодействие тел как причину, которая определяет характер движения.
Взаимодействие тел определяет характер движения.
Динамика – раздел механики, в котором изучаются законы взаимодействия тел.
1 закон Ньютона
Законы динамики были сформулированы Исааком Ньютоном и опубликованы в 1687 году. Три закона Ньютона составляют основу классической механики, которая на протяжении нескольких столетий (вплоть до 20 века) главенствовала, как основная научная парадигма.
Классическая механика справедлива для тел, движущихся с малыми скоростями (скоростями, которые значительно меньше скорости света). Вообще законы Ньютона были выведены путем эмпирических наблюдений и обобщения опытных фактов.
Представим изолированное тело, на которое не действуют никакие другие тела. Это самая простая механическая система. Для описания движения тела необходима система отсчета.
Напомним, что система отсчета – это тело отсчета и связанные с ним системы координат и часов (отсчета времени). Причем в разных системах отсчета движение тела будет разным.
Сформулируем первый закон Ньютона. Он говорит о существовании так называемых инерциальных систем отсчета (ИСО) и называете также законом инерции. Существуют разные определения первого закона Ньютона.
Существуют системы отсчета, называемые инерциальными. В таких системах отсчета тела движутся равномерно и прямолинейно или покоятся, если на них не действуют другие тела или если их действие скомпенсировано.
Инерция – это свойство тел сохранять свою скорость при отсутствии на него воздействий со стороны других тел. Именно поэтому второе название первого закона Ньютона – закон инерции.
Первая формулировка закона инерции была выведена еще Галилео Галилеем в 1632 году. Ньютон лишь обобщил его выводы.
В классической механике законы движения формулируются для инерциальных систем отсчета.
При описании движения тел у поверхности Земли системы отсчета, связанные с Землей, можно приблизительно считать и инерциальными. Отклонения от закона инерции обнаруживаются при повышении точности экспериментов и обусловлены вращением Земли вокруг своей оси.
Приведем пример, иллюстрирующий неинерциальность системы отсчета, связанной с Землей. Рассмотрим колебания маятника Фуко. Это массивный шар, подвешенный на длинной нити и совершающий малые колебания относительно положения равновесия.
Плоскость колебаний маятника Фуко относительно Земли не остается неизменной вследствие вращения Земли. Проекция траектории маятника на поверхность Земли имеет вид розетки. Будь система инерциальной, плоскость качения маятника относительно Земли оставалась бы неизменной.
Еще одна система, которую можно приближенно принять за инерциальную – гелиоцентрическая система отсчета. Начало координат в ней помещено в центр Солнца, а оси направлены на отдаленные звезды. Эта система отсчета еще называется системой Коперника. Именно ее использовал Ньютон при выводе закона Всемирного тяготения (1682 г.).
Система отсчета, связанная с поездом, который с постоянной скоростью движется по прямым рельсам, также может считаться инерциальной. Все инерциальные системы отсчета образуют класс систем, которые движутся друг относительно друга равномерно и прямолинейно.
Что является причиной изменения скорости тела в инерциальной системе отсчета? Согласно первому закону Ньютона, это взаимодействие с другими телами. Чтобы количественно описать движение тела и взаимодействие его с другими телами, необходимо ввести понятия массы и силы.
Масса
Масса – физическая величина, мера инертности тела. Чем больше масса, тем больше инертность.
Единица измерения массы в международной системе СИ – килограмм (кг).
Масса в физике – скалярная и аддитивная величина.
Это значит, что если тело состоит из нескольких частей массами m1, т2, т3, .. , тn, то его общая масса будет равна сумме масс составных частей: m=m1+т2+т3+..+тn.
Вы наверняка замечали, что разные тела по-разному меняют свою скорость. Тяжелый грузовик остановить гораздо сложнее, чем игрушечную машинку, так как он обладает большей массой и, соответственно, инертностью.
В результате взаимодействия двух тел меняются их скорости. Это значит, что в процессе взаимодействия тела приобретают ускорения. При любых воздействиях отношение ускорений двух тел остается постоянным. При этом, массы тел обратно пропорциональны ускорениям, которые они приобретают.
m1m2=-a2a1
Здесь a1 и a2 – проекции векторов ускорений a1 →и a2 →на ось OX. Знак минус означает, что ускорения тел направлены в противоположные стороны.
Какие есть способы измерения массы тела? Самый простой и очевидный – сравнить массу тела с массой эталона. В системе СИ, как уже говорилось, mэт=1 кг.
Сила
Сила – векторная физическая величина, количественная мера взаимодействия тел.
В системе СИ сила измеряется в Ньютонах (Н).
Именно сила – причина изменения движения тела. На тело может действовать несколько сил, которые имеют различную физическую природу. Например, сила тяжести, сила трения скольжения и сила трения качения, сила упругости и т.д.
Равнодействующая сила – векторная сумма всех сил, действующих на тело.
Как измерить силу? Необходимо установить эталон силы и найти способ сравнить другие силы с этим эталоном.
В качестве эталона можно использовать, например, силу, с которой растянутая до определенной величины пружина действует на прикрепленное к ней тело. Способ сравнения сил очень прост: если под действием двух сил (измеряемой F→ и эталонной F→0) тело движется равномерно или покоится, то эти силы равны по модулю.
F=F0.
Если измеряемая сила больше эталонной, то можно добавить еще одну эталонную пружину. При соблюдении условий, указанных выше, можно сказать, что в таком случае
F=2F0.
Для сравнения сил, меньших чем 2F0, можно использовать схему, приведенную ниже.
За эталон силы в международной системе СИ принята сила в 1 Ньютон. Это такая сила, которая сообщает телу массой 1 килограмм ускорение, равное 1 мс2.
Прибор для измерения силы – динамометр. По сути, это пружина, откалиброванная специальным образом. При растяжении пружины приложенная сила указывается на шкале динамометра.
Сила, масса и ускорение
Расчеты
Сила — это физическая векторная величина, устанавливающая с какой силой другие тела или поле воздействуют на данное тело.
Обобщая опытные факты, Ньютон открыл основной закон динамики, сформулировав его таким образом:
Сила, действующая на тело, равна произведению массы тела на сообщаемое этой силой ускорение.
Чтобы рассчитать силу (F), нужно массу (m) умножить на ускорение (a):
F = m * a
Единица измерения ускорения м/с2;
массы кг;
единица силы Н.
В системе СИ за единицу измерения силы принята сила, сообщающая телу массой 1 кг ускорение 1 м/с2, она была названа ньютоном (Н).
Исходя из определения ньютона, 1 Н равен 1 кг.м/с2.
Если известна масса тела m и действующая на него сила F, можно вычислить ускорение тела:
a = F / m
Согласно второго закона Ньютона, приобретенное телом ускорение будет прямо пропорционально силе F и обратно пропорционально массе m.
Быстро и правильно вычислить ускорение, силу, массу тела, установить их зависимость между собой вам поможет онлайн калькулятор.
Расчет силы, массы и ускорения онлайн
Сила — это векторная физическая величина, имеющая направление и численное значение. Как же определить ее численное значение?
Что значит измерить какую-либо силу? Как вы уже знаете, для этого нам необходимо определить единицу измерения — некий эталон, принятый за единицу. За такую единицу можно принять любую силу. Например, силу тяжести, которая действует на какое-то определенное тело.
Также можно принять и силу упругости выбранной пружины, растянутой до некоторой длины. На данном уроке вы узнаете, какую силу приняли за единицу, получите формулу для определения силы тяжести и научитесь ею пользоваться для решения задач.
Единицы силы
Если изменяется скорость тела, то мы можем сказать, что на него действует сила. Итак, что принято за единицу силы?
За единицу силы принята сила, которая за время $1 space c$ изменяет скорость тела массой $1 space кг$ на $1 frac{м}{с}$.
Данная единица называется ньютоном ($1 space Н$). Она была названа в честь знаменитого английского физика, механика и астронома Исаака Ньютона (рисунок 1).
Часто используются и другие единицы — килоньютон ($кН$) и миллиньютон ($мН$).
$1 space кН = 1000 space Н$,
$1 space Н = 0,001 space кН$.
$1 space Н = 1000 space мН$,
$1 space мН = 0,001 space Н$.
Связь между силой тяжести и массой тела
Теперь мы знаем единицу измерения силы. Но как ее представить? С чем сравнить? Что это за сила в $1 space Н$?
Рассмотрим силу тяжести, равную $1 space Н$.
Доказано, что с такой силой притягивается к Земле тело массой приблизительно $frac{1}{10} space кг$. Если быть более точными, эта масса составляет $frac{1}{9.8} space кг$ (около $102 space г$). Но чему будет равна сила тяжести, действующая на тело другой массы?
Нам известно, что сила тяжести прямо пропорциональна массе рассматриваемого тела. Если мы возьмем два тела с разными массами, то во сколько раз отличаются друг от друга массы двух тел, во столько же раз будут отличаться силы тяжести, действующие на них.
Теперь используем новую информацию.
На тело массой $frac{1}{9.8} space кг$ действует сила тяжести в $1 space Н$.
Возьмем тело с массой в 2 раза большей — $frac{2}{9.8} space кг$. Тогда сила тяжести тоже будет в 2 раза больше — $2 space Н$.
Очевидно, что на тело с массой $frac{7}{9.8} space кг$ будет действовать сила тяжести, равная $7 space Н$, на тело с массой $frac{7.5}{9.8} space кг$ — $7.5 space Н$ и т.д.
А теперь возьмем тело с массой $frac{9.8}{9.8} space кг$. На него будет действовать сила тяжести, равная $9.8 space Н$. Посмотрите внимательнее на массу данного тела: $frac{9.8}{9.8} space кг = 1 space кг$.
На тело массой $1 space кг$ действует сила тяжести, равная $9.8 space Н$
Значение данной силы, действующей на тело массой $1 space кг$, можно записать как: $9.8 space frac{Н}{кг}$.
Формула для расчета силы тяжести. Ускорение свободного падения
Давайте снова используем свойство прямо пропорциональности массы и силы тяжести:
- если мы возьмем тело с массой $2 space кг$ (а это в 2 раза больше, чем масса $1 space кг$), то сила тяжести будет равна $19.6 space Н$ ($9.8 space Н cdot 2$)
- если мы возьмем тело с массой $3 space кг$ (а это в 3 раза больше, чем масса $1 space кг$), то сила тяжести будет равна $29.4 space Н$ ($9.8 space Н cdot 3$)
Так мы можем продолжать бесконечно, рассматривая тела различных масс. Таким образом,
Чтобы определить силу тяжести, действующую на тело любой массы, нужно $9.8 frac{Н}{кг}$ умножить на массу выбранного тела:
$F_{тяж} = 9.8 frac{Н}{кг} cdot m$.
Величину $9.8 frac{Н}{кг}$ обозначают буквой $g$ и называют ускорением свободного падения.
Так мы получили формулу для силы тяжести. Как рассчитать силу тяжести, действующую на тело любой массы?
$F_{тяж} = gm$
Если тело и опора неподвижны или движутся равномерно и прямолинейно, то мы получим формулу для веса тела.
По какой формуле можно определить вес тела?
$$P = F_{тяж} = gm$$
Примеры задач
Если для решения задачи не требуется особой точности, $g = 9.8 frac{Н}{кг}$ округляют до $g = 10 frac{Н}{кг}$. Если в тексте задачи нет информации о точности или используемой величине ускорения свободного падения, то используется $g = 9.8 frac{Н}{кг}$.
Задача №1
На столе лежит книга массой $700 space г$. Определите силу тяжести и вес книги. Покажите эти силы на рисунке, используя масштаб, где за $1 space Н$ равен $0.5 space си$. При расчетах используйте ускорение свободного падения равное $10 frac{Н}{кг}$.
Дано:
$m = 700 space г$
$g = 10 frac{Н}{кг}$
СИ:
$m = 0.7 space кг$
$F_{тяж} — ?$
$P — ?$
Показать решение и ответ
Скрыть
Решение:
Используем формулы: $F_{тяж} = gm$ и $P = gm$.
$F_{тяж} = P approx 10 frac{Н}{кг} cdot 0.7 space кг = 7 space Н$.
Сила тяжести и вес изображены на рисунке 2. Из условия задачи $1 space Н$ будет равен отрезку $0.5 space см$. Тогда сила в $7 space Н$ будет изображаться отрезком длиной $3.5 space см$. Сила тяжести у нас приложена к телу и направлена вертикально вниз (рисунок 2, а), а вес — к опоре и направлен перпендикулярно ей (в данном случае вертикально вниз — рисунок 2, б).
Ответ: $F_{тяж} = P = 7 space Н$.
Задача №2
Найдите вес воды объемом $4 space дм^3$. Вода находится в неподвижном сосуде.
Для решения этой задачи найдем табличное значение плотности воды — $1000 frac{кг}{м^3}$.
Переведем объем, выраженный в $дм^3$, в $м^3$:
$4 space дм^3 = 4 cdot 1 space дм cdot 1 space дм cdot 1 space дм = 4 cdot 0.1 space м cdot 0.1 space м cdot 0.1 space м = 4 cdot 0.001 space м^3 = 0.004 space м^3$.
Теперь можно записать условия задачи и решить ее.
Дано:
$V = 4 space дм^3$
$rho = 1000 frac{кг}{м^3}$
$g = 9.8 frac{Н}{кг}$
СИ:
$V = 0.004 space м^3$
$P — ?$
Показать решение и ответ
Скрыть
Решение:
Формула для определения веса имеет вид:
$P = gm$.
Массу воды мы можем определить, зная ее плотность и объем:
$m = rho V$.
Подставим в формулу для определения веса:
$P = gm = g rho V$.
$P = 9.8 frac{Н}{кг} cdot 1000 frac{кг}{м^3} cdot 0.004 space м^3 = 39.2 space Н$.
Ответ: $P = 39.2 space Н$.
Задача №3
Люстра, подвешенная к потолку, действует на него с силой $63.7 space Н$. Найдите массу люстры.
Для того чтобы верно записать условия задачи, нужно понимать, как люстра действует на потолок. Люстра неподвижна, значит, речь идет о весе.
Дано:
$P = 63.7 space Н$
$g = 9.8 frac{Н}{кг}$
$m — ?$
Показать решение и ответ
Скрыть
Решение:
Итак, люстра действует на потолок своим весом. На люстру же действует сила тяжести, численно равная весу люстры.
Воспользуемся формулой:
$P = gm$.
Выразим массу:
$m = frac {P}{g}$.
$m = frac {63.7 space Н}{9.8 frac{Н}{кг}} = 6.5 space кг$.
Ответ: $m = 6.5 space кг$.
Больше задач на расчет силы тяжести, а также веса тела и силы упругости смотрите в отдельном уроке.
Упражнения
Упражнение №1
Определите силу тяжести, действующую на тело массой $3.5 space кг$; $400 space г$; $1.5 space т$; $60 space г$.
Дано:
$m_1 = 3.5 space кг$
$m_2 = 400 space г$
$m_3 = 1.5 space т$
$m_4 = 60 space г$
$g approx 10 frac{Н}{кг}$
СИ:
$m_2 = 0.4 space кг$
$m_3 = 1500 space кг$
$m_4 = 0.06 space кг$
$F_{тяж1} — ?$
$F_{тяж2} — ?$
$F_{тяж3} — ?$
$F_{тяж4} — ?$
Показать решение и ответ
Скрыть
Решение:
Для расчета силы тяжести будем использовать формулу: $F_{тяж} = gm$.
$F_{тяж1} = gm_1$,
$F_{тяж1} = 10 frac{Н}{кг} cdot 3.5 space кг = 35 space Н$.
$F_{тяж2} = gm_2$,
$F_{тяж2} = 10 frac{Н}{кг} cdot 0.4 space кг = 4 space Н$.
$F_{тяж3} = gm_3$,
$F_{тяж3} = 10 frac{Н}{кг} cdot 1500 space кг = 15000 space Н = 15 space кН$.
$F_{тяж4} = gm_4$,
$F_{тяж4} = 10 frac{Н}{кг} cdot 0.06 space кг = 0.6 space Н$.
Ответ: $F_{тяж1} = 35 space Н$, $F_{тяж2} = 4 space Н$, $F_{тяж3} = 15 space кН$, $F_{тяж4} = 0.6 space Н$.
Упражнение №2
Найдите вес тела, масса которого $5 space кг$, $300 space г$.
Дано:
$m_1 = 5 space кг$
$m_2 = 300 space г$
$g approx 10 frac{Н}{кг}$
$P_1 — ?$
$P_2 — ?$
Показать решение и ответ
Скрыть
Решение:
Для расчета веса тел будем использовать формулу: $P = F_{тяж} = gm$.
$P_1 = gm_1$,
$P_1 = 10 frac{Н}{кг} cdot 5 space кг = 50 space Н$.
$P_2 = gm_2$,
$P_2 = 10 frac{Н}{кг} cdot 0.3 space кг = 3 space Н$.
Ответ: $P_1 = 50 space Н$, $P_2 = 3 space Н$.
Упражнение №3
Вес человека $700 space Н$. Определите его массу. Сделайте рисунок и покажите вес тела.
Дано:
$P = 700 space Н$
$g approx 10 frac{Н}{кг}$
$m — ?$
Показать решение и ответ
Скрыть
Решение:
Мы знаем, что вес тела будет равен силе тяжести, действующей на человека. Запишем формулу, связывающую эти величины, и рассчитаем массу тела человека.
$P = F_{тяж} = gm$,
$m = frac{P}{g}$,
$m = frac{700 space Н}{10 frac{Н}{кг}} = 70 space кг$.
На рисунке 3 изображен вес тела человека.
Масштаб: $200 space Н$ соответствует отрезку длиной $1 space см$. Так, вес изображен отрезком длиной $3.5 space см$.
В отличие от силы тяжести вес тела приложен к опоре, а не к центру тела. Так как человек стоит на полу, то вес приложен к точке между подошвами его обуви и полом.
Ответ: $m = 70 space кг$.
Упражнение №4
Выразите в ньютонах следующие силы: $240 space кН$, $25 space кН$, $5 space кН$, $0.2 space кН$.
Показать решение
Скрыть
Решение:
$F_1 = 240 space кН = 240 space 000 space Н$.
$F_2 = 25 space кН = 25 space 000 space Н$.
$F_3 = 5 space кН = 5000 space Н$.
$F_4 = 0.2 space кН = 200 space Н$.
Упражнение №5
На столе стоит телевизор массой $5 space кг$. Определите силу тяжести и вес телевизора. Изобразите эти силы на рисунке.
Дано:
$m = 5 space кг$
$g approx 10 frac{Н}{кг}$
$F_{тяж} — ?$
$P — ?$
Показать решение и ответ
Скрыть
Решение:
Телевизор неподвижен, поэтому вес тела и сила тяжести будут равны друг другу. Рассчитаем их:
$P = F_{тяж} = gm$,
$P = F_{тяж} = 10 frac{Н}{кг} cdot 5 space кг = 50 space Н$.
Для изображения сил выберем масштаб: $10 space Н$ соответствует отрезок длиной $1 space см$. На рисунке 4, а показана сила тяжести, действующая на телевизор. Она приложена к его центру. На рисунке 4, б показан вес, действующий на телевизор. Он приложен к опоре. Эти силы равны по модулю, поэтому при их изображении обратите внимание на то, чтобы отрезки были одинаковой длины (по $5 space см$ каждый).
Ответ: $P = F_{тяж} = 50 space Н$.
