Как найти массу при падении имея скорость

Ответы Mail.ru


Наука, Техника, Языки


Гуманитарные науки
Естественные науки
Лингвистика

Техника

Вопросы – лидеры.

frenky

Французский язык упражнение помогите на тему le subjonctif dans le sobordonees circonstancielles


1 ставка

frenky

Какие вам известны прозвища,производные от слов"тапок/тапочек" ?


1 ставка

frenky

Посоветуйте идиш-русский русско-идиш онлайн-переводчик в советской орфографии идиша?


1 ставка

frenky

Учебник по испанскому


1 ставка

frenky

Какая страна была более развита в в 30-е годы СССР или США?


1 ставка

Лидеры категории

Лена-пена


Лена-пена

Искусственный Интеллект

М.И.


М.И.

Искусственный Интеллект

Y.Nine


Y.Nine

Искусственный Интеллект

king71alex
Куклин Андрей
Gentleman
Dmitriy
•••

мне нужна формула как узнать массу, зная ускорение свободного падения, скорость и мощность! ! помогите пожалуйста.

Екатерина Павленко



Ученик

(73),
закрыт



5 лет назад

Дополнен 10 лет назад

Какой массы груз должен поднимать со скоростью 90 м/мин подъемный кран с двигателем 12 кВт?

Лучший ответ

Дивергент

Высший разум

(1538442)


10 лет назад

Задачу в студию. Целиком и полностью. С точностью до буквы, цифры и запятой!

Остальные ответы

Похожие вопросы

F = mg = 1250*10 = 12500Н<span>работа равна A = FS cosa = 12500*20 = 25000Дж = 25кдж</span>

 массы шариков равны m1=m2, значит на шарики действуют одинаковые силы тяжести F1=F2
Плотность меди больше, чем плотность железа, значит
объём медного шарика – меньше объёма железного.
V1<V2, значит  при погружении в воду выталкивающая сила, действующая на медный шарик меньше, чем <span>выталкивающая сила, действующая на железный шарик .
</span> Равновесие нарушится, медный шарик перевесит

Ответ:

Потомучто

Объяснение:

Считаем общее кол-во молекул

N=nu *Na=0.5*6.02*10 ^{23} =3.01*10 ^{23}

количество молекул , потерявших электрон

Ne= frac{N}{1000} = frac{3.01*10 ^{23} }{10 ^{3} } =3.01*10 ^{20}

тк электроны “теряются” тело становится заряжено положительно

общий заряд

Q=Ne*e=3.01*10 ^{20} *1.6*10 ^{-19} =4.816*10 ^{-1} =0.4816Kl Ответ

Потенціал електричного поля

Какова будет скорость тела при ударе об землю?

Сопротивлением воздуха пренебрегать нельзя!

Поясню, в чем проблема, для тех кто не понимает.

Обычно в школе мы решаем такие задачи через ускорение свободного падения g при условии отсутствия сопротивления воздуха.

А что произойдёт, если его учесть? И главное, как учесть?

Есть экспертное мнение, что пролетев определённое расстояние, скорость тела станет постоянной.

Весь вопрос – чему она будет равна?

Я знаю, что такие задачи решают артиллеристы, это реальная задача на полет снаряда.

Но это военная область, и формулы секретные для штатских лиц. Во всяком случае, ни в школе, ни в институте такое не проходят.

Может быть, кто-нибудь откроет тайну?

бонус за лучший ответ (выдан): 20 кредитов

Если посмотреть, какими задачами по теме свободного падения тела наполнен интернет, то окажется, что все они относятся к школьному курсу. Потому что в их условиях пишется “сопротивлением воздуха следует пренебречь” и они, прекрасно решаются согласно закону сохранения энергии. Кинетическая энергия Ек равна потенциальной Еп.

И получается, что, падая с высоты 1000 м, тело любой массы достигает Земли со скоростью 140 м/c.

Чтобы было бы, если с высоты 3000 м падали капли дождя и градины со скоростью 242 м/c, всем понятно. Ну, а метеоритный дождь, если бы он не тормозился и не сгорал от трения в атмосфере, просто оставлял выжженными огромные участки поверхности на Земле.


Однако, сопротивление воздуха ограничивает скорость падения тел при достижении ими определённой скорости. Так мелкие капли моросящего дождя, перемещаясь в ламинарный потоке, достигают своей предельной скорости, равной всего около 1 м/c. Крупные тела, не являющиеся сферическими, площадь поперечного сечения S которых зависит от ориентации тела относительно набегающего потока воздуха, испытывают такое же сопротивление, как снаряды и пули:

Откуда скорость равна:

где Схо – аэродинамический коэффициент лобового сопротивления тела.

Например, парашютисты могут изменять в свободном падении S и Схо своего тела. Ныряя “солдатиком”, они развивают максимальную скорость 67 м/с (240 км/ч), а раскинув руки, падая плашмя, – 53 м/с (190 км/ч).


Что же касается “секретных формул”, то они остались в секретных тетрадях лекций по баллистике, в стенах учреждения, где её преподавали наряду с высшей математикой, поэтому можно привести то, что находится в общем доступе.

Нахождение предельной скорости сводилось к решению дифференциальных уравнений. Сила сопротивления воздуха от скорости v была представлена формулой:

И, насколько помнится, секретность заключалась в точном значении величины (0,0096). Далее по закону Ньютона F = ma составляется уравнение:

Откуда следует:

Зависимость dv/dt=f(v) представляет собой решение задачи Коши c начальным условием v(0)=0. Когда сопротивление воздуха уравновесит силу тяжести, то f(v) станет равна 0, тогда и будет достигнута предельная скорость падения:

Пример решения аналогичной задачи (парашютист прыгает с вертолёта) методом Рунге-Кутты есть в книге “Дифференциальные уравнения и краевые задачи: моделирование и вычисление с помощью Mathematica, Maple и MATLAB” (стр. 208).

Конечно, в годы учёбы ни о каких программах, как “компьютерная процедура Solve” речи не шло, всё “лопатили” в ручную.

автор вопроса выбрал этот ответ лучшим

Чтобы ответ был более конкретным и корректным, неплохо бы задать в условиях форму и размеры тела (или форму и его объемную плотность).

В общем случае, тело массы m движется с переменным (уменьшающимся) ускорением под действием двух сил: постоянной силы тяжести Р=mg, направленной вниз, и силы сопротивления воздуха F, увеличивающейся c нарастанием скорости, и направленной вверх. По мере роста скорости падения, сила F быстро растет (по квадратичному закону), становится равной по модулю силе Р, скорость стабилизируется, и дальше тело падает равномерно. Такая скорость называется установшейся, или предельной.

Опять-же, в общем случае предельная скорость равна:

где Р=mg – сила тяжести

cx – аэродинамический безразмерный коэффициент, зависящий от формы падающего тела

ρ – плотность среды (т.е. воздуха в тропосфере)

S – площадь проекции падающего тела на плоскость, перпендикулярную линии падения

vvast­ro
[14.9K]

5 лет назад 

Чтобы учесть сопротивление воздуха надо знать:

  • форму предмета
  • наличие ветра и состояние воздуха: влажность, давление, наличие атмосферных осадков.

Например, 1 кг плоского листа и авиабомба в 1 кг ударяться о землю с большой вероятностью с на порядки разной скоростью, тем более лист у земли может спланировать, так что вертикальная составляющая скорости будет на удивление малой, но зато в направлении удара может приблизится к скорости авиабомбы. Заостренный штырь с небольшим оперением на “хвосте” намного обгонит авиабомбу.

Артиллерийские формулы вам не подойдут – там на порядки большее начальное ускорение, а кроме того снаряды разрабатываются такой формы, чтоб воздух оказывал минимальное сопротивление, которым можно максимально пренебречь. А на излете скорость снаряда нет смысла считать: пробивная способность будет, ясно, незначительной, а для фугаса вообще не важной – там главное мощность заряда.

Grish­a2018
[720]

5 лет назад 

Зависит от формы тела. Сила сопротивления воздуха F=c*p*v^2*S/2, где с- коэффициент сопротивления формы, который зависит от формы тела (например для сферы с=0.47, а для парашюта с круглым куполом с=0,9), р – плотность среды (в данном случае воздуха р= 1,225 кг/м^3), v – скорость тела, S – площадь тела перпендикулярно потоку воздуха. Таким образом на тело действует две силы, сила тяжести и сила сопротивление воздуха. Применяем второй закон Ньютона (сила есть масса на ускорение, F=ma). Ускорение производная от скорости. Получаем дифференциальное уравнение

m*v’=-mg+c*p*v^2*S/2 (m – масса тела, g=9,8 – ускорение свободного падения), v(0)=0 (начальная скорость равна нулю, если я правильно понял задачу). Решаем v=-sqrt{2gm/cpS}th(­2sqrt{cpSg/2m}t), где sqrt – квадратный корень, th – гиперболический тангенс, t – время (скорость отрицательная, поскольку ось координат направлена вверх). При стремлении t к бесконечности (т.е. при затяжном падении) скорость равна sqrt{2gm/cpS}. Это и есть та “постоянная” скорость. Теперь нужно знать время падения. Либо эмпирически проверяем. Либо интегрируем правую часть по t, учитываем Ваши начальные условия x(0)=1000. Находим t.

Alfre­d Teplo­v
[7.7K]

5 лет назад 

“Опять-же, в общем случае предельная скорость равна:…” (формула Juga [15.2K] почему-то не скопировалась).

Думаю, что эта формула чисто эмпирическая. Предназначена только для тела определенной формы и с определенной плотностью.

И вообще,задача, поставленная в той форме вопроса, который мы имеем, не может иметь определенного решения. Даже, зная S, вы все равно ничего не определите, т.к. на хвосте тело может иметь или небольшой парашютик, или иметь какие-либо, неровности, выпуклости, шероховатости и даже какие-то лопасти, которые не оказывают никакого влияния на величину S, но скорость тела в воздушной среде могут изменять очень даже существенно.

Знаете ответ?

Второй закон Ньютона это закон который был выведен в результате проведения опытов Ньютоном.

В результате чего были выведена новая формула второго закона ньютона а = F /m

Что такое второй закон Ньютона, масса и вес тела

Второй закон НьютонаОбобщая результаты опытов Галилея по падению тяжелых тел, астрономические законы Кеплера о движении планет, данные собственных исследований.

Ньютон сформулировал второй закон динамики, количественно связывающий изменение движения тела с силами, вызывающими это изменение.

Чтобы исследовать зависимость между силой и ускорением количественно, рассмотрим некоторые опыты.

Ускорение от величины силы

I. Рассмотрим, как зависит ускорение одного и того же тела от величины силы, действующей на это тело. Предположим, что к тележке прикреплен динамометр, по показаниям которого измеряют силу.

Измерив длину пройденного тележкой пути за какой-нибудь промежуток времени t, по формуле s = (at2) : 2 определим ускорение a.

Изменяя величину силы, проделаем опыт несколько раз. Результаты измерения покажут, что ускорение прямо пропорционально силе, действующей на тележку

a1 : a2 = F1 : F2

ИЛИ

а ~ F.

Отношение силы, действующей на тело, к ускорению есть величина постоянная, которую обозначим mЭто отношение назовем массой тела.

Зависимость ускорения от массы

II. Установим зависимость ускорения тела от его массы. Для этого будем действовать на тележку какой-нибудь постоянной силой, изменяя массу (помещая различные грузы на тележку).

Ускорения тележки будем определять так же, как и в первом опыте. Опыт покажет, что ускорение тележки обратно пропорционально массе, то есть

(a1/a2) = (m2/m1), или а ~ (1/m)

Обобщая результаты опытов, можно заметить, что ускорение, приобретаемое телом, прямо пропорционально силе, действующей на тело, и обратно пропорционально массе данного тела (второй закон ньютона формулировка).

Этот вывод называется вторым законом Ньютона. Математически этот закон можно записать так (формула второго закона ньютона):

а = F /m

где а — ускорение, m—масса тела, F — результирующая всех сил, приложенных к телу. В частном случае на тело может действовать и одна сила.

Результирующая сила равна векторной сумме всех сил, приложенных к телу;

= mа.

Следовательно, сила равна произведению массы на ускорение.

Второй закон динамики можно записать в иной более удобной форме. Учитывая, что ускорение

а = (υ2 — υ1) / (t2 — t1)

подставим это выражение в уравнение второго закона Ньютона. Получим

F = ma = (2 — 1) / (t2 — t1) = (∆(mυ))/t

Что такое импульс

Импульсом, или количеством движения, называется вектор, равный произведению массы тела на его скорость (тυ).

Тогда основной закон динамики можно сформулировать следующим образом: сила равна изменению импульса в единицу времени (второй закон ньютона в импульсной форме)

F(∆(mυ))/t

Это и есть наиболее общая формулировка второго закона Ньютона. Массу тела Ньютон определил как количество вещества, содержащегося в данной теле. Это определение несовершенно.

Из второго закона Ньютона вытекает следующее определение массы. Из равенства 

a1/a2m2/m1 

видно, что чем больше масса тела, тем меньше ускорение получает тело, то есть тем труднее изменить скорость этого тела и наоборот.

Следовательно, чем больше масса тела, тем в большей степени это тело способно сохранять скорость неизменной, то есть больше инертности. Тогда можно сказать, что масса есть мера инертности тела.

Эйнштейн доказал, что масса тела остается постоянной только при определенных условиях. В зависимости от скорости движения тела его масса изменяется по такому закону:

Масса тела

где m — масса тела, движущегося со скоростью υ; m0 — масса этого же тела, находящегося в покое; с = 3 • 108м/с скорость света в вакууме.

Проанализируем данное уравнение:

  1. Если υ«с, то величиной —, как очень малой, можно пренебречь и m = m0, то есть при скоростях движения, много меньших скорости света, масса тела не зависит от скорости движения;
  2. Если υ  с, то υ22 ≈ 1, тогда т = m0/0— отсюда вытекает, что m → ∞.

По мере увеличения скорости тела для его дальнейшего ускорения нужно будет прикладывать все увеличивающиеся силы.

Но бесконечно больших сил, которые потребовались бы для сообщения телу скорости, равной скорости света, в природе не существует.

Таким образом, заставить рассматриваемое тело двигаться со скоростью света принципиально невозможно.

Со скоростями, близкими к скорости света, современная физика встречается: так разгоняются, например, элементарные частицы в ускорителях.

Масса тела с ростом скорости

Масса тела с ростом скорости увеличивается, но количество вещества остается неизменным, возрастает инертность. Поэтому массу нельзя путать с количеством вещества.

Покажем связь между силой тяжести, массой тела и ускорением свободного падения. Любое тело, поднятое над Землей и ничем не поддерживаемое, падает снова на Землю.

Это происходит вследствие того, что между телом и Землей существует притяжение (этот вопрос более подробно рассмотрим позже). 

Сила, с которой тело притягивается к Земле, называется силой тяжести. Падение тел в безвоздушном пространстве под действием силы тяжести (при υ0 = 0) называется свободным падением. 

Отметим, что для тел, покоящихся в поле сил тяготения, сила тяжести равна весу тела Р.

Весом тела называется сила, с которой тело давит на горизонтальную подставку, неподвижную относительно Земли, или действует на подвес.

Если Р— сила тяжести, m — масса, g — ускорение силы тяжести (в данной точке Земли оно для всех тел одинаковой среднее его значение равно 9,8м2), то применяя второй закон динамики, получим

P = mg.

Выразим с помощью этой формулы веса двух различных тел. Тогда:

P1 = m1g и Р2 = m2g. Разделив почленно эти два равенства, будем иметь

P1/P2 = m1/m2

Следовательно, веса тел в данной точке земной поверхности прямо пропорциональны их массам.

Задачи на второй закон ньютона

1. Какая сила F действует на автомобиль массой кгm=1000 кг, если он движется с ускорением мсa=1 м/с2.

Дано:
m = 1000 кг
a = 1 м/с2

Найти: F — ?

Решение:

Запишем второй закон Ньютона :

= mа.

= 1000 кг • 1 м/с2 = 1000 Н

Ответ: 1000 Н.

2. На мяч действует сила F = 70Н, масса мяча m = 0,2 кг, найти его ускорение a.

Дано:

m = 0,2 кг,

F = 70Н

Найти:

a — ?

Решение:

Запишем второй закон Ньютона :

= mа.

Следовательно а = / m.

а = 70Н : 0,2 кг = 350 м/с.

Ответ: а = 350 м/с.


Статья на тему Второй закон Ньютона

Как рассчитать вес тела

Вес — сила воздействия тела на опору (или другой вид крепления в случае подвешенных тел), препятствующую падению, возникающая в поле сил тяжести. Единица измерения веса в СИ — ньютон, иногда используется единица СГС — дина.

Как рассчитать вес тела

Вам понадобится

  • Весы, калькулятор.

Инструкция

В современной физике вес тела и масса тела – разные понятия. Вес — сила, с которой тело действует на горизонтальную опору или вертикальный подвес. Масса же не является силовым фактором. Например, в условиях невесомости у всех тел вес равен нулю, а масса у каждого тела своя. Масса тела измеряется в граммах, килограммах и так далее, а вес тела в зависимости от системы измерения в ньютонах или в динах.

Возьмем весы и тело, вес которого хотим вычислить. Положим тело на весы и зафиксируем результат. Предположим, что телом является яблоко и его масса равна 0,5 кг. Вес тела, как и его массу будем искать в системе СИ.

Так как тело, в нашем случае яблоко, покоится на поверхности весов, а не падает в с ускорением, то вес яблока можно найти по формуле: P = mg. Где P – собственно вес тела, m его масса в килограммах, а g – ускорение свободного падения, которое практически постоянно в любой точке Земли и равно приблизительно 9,81 м/c^2. С помощью калькулятора вычислим вес яблока по формуле P = 0,5*9,81 = 4.905 Н. Таким образом получаем, что масса яблока равна 0,5 кг, а его вес 4,9 ньютона.

Видео по теме

Обратите внимание

Если тело падает с некоторым ускорением, то вес необходимо вычислять по формуле P=m*(g+a), где а – дополнительное ускорение. В этом случае вес тела увеличится пропорционально дополнительному ускорению.

Полезный совет

Так как вес это сила, с которой тело давит на поверхность, то она по модулю равна силе реакции опоры, то есть силе с которой поверхность давит на тело.

Войти на сайт

или

Забыли пароль?
Еще не зарегистрированы?

This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.

Добавить комментарий