четверг, 16 января 2020 г.

Силы реакции опоры. Сила натяжения нити. Вес тела. Невесомость. Перегрузки

Ответ #1:

 

Когда мы находимся на твердой поверхности, то мы находимся под действием силы, не позволяющей нам провалиться сквозь нее. Эта сила называется силой реакции опоры Силы реакции опоры. Сила натяжения нити. Вес тела. Невесомость.  Перегрузки. Сила реакции опоры – это сила, которая действует на тело, оказывающее давление на поверхность опоры под действием силы тяжести или иных сил. Сила реакции всегда направлена перпендикулярно поверхности опоры по направлению к давящему телу.

 

Если подвесить тело на нити, то на тело будет действовать сила, не дающая ему упасть вниз. Эта сила называется силой натяжения нитиСилы реакции опоры. Сила натяжения нити. Вес тела. Невесомость.  Перегрузки. Сила натяжения нити – это сила, которая действует на тело, подвешенное за нить. Сила натяжения нити направлена вдоль нити по направлению от подвешенного тела. Вообще говоря, сила натяжения нити и сила реакции опоры имеют ту же природу, что и сила упругости, т.е. они возникают из-за деформации опоры или нити. Однако, при решении задач часто пренебрегают деформацией, считая опору непрогибающейся, а нить – нерастяжимой. Если же деформацией пренебречь нельзя, например, в случае, если опорой является пружина, то сила реакции опоры является силой упругости.

 

По третьему закону Ньютона сила, действующая на опору (или на точку подвеса) со стороны тела, равна по модулю и противоположна по направлению силе реакции опоры (или подвеса). Эта сила называется весом тела Силы реакции опоры. Сила натяжения нити. Вес тела. Невесомость.  Перегрузки. На следующем рисунке красным цветом изображен вес тела, синим – сила реакции опоры и зеленым – сила тяжести тела.

 

Силы реакции опоры. Сила натяжения нити. Вес тела. Невесомость.  Перегрузки

 

Именно вес тела измеряют пружинные весы, так как в зависимости от того, с какой силой груз действует на весы, сжимается пружина.

 

Иногда путают понятие веса и силы тяжести из-за того, что обе эти силы оказываются равны по модулю и направлению в случае, когда тело покоится на горизонтальной поверхности или неподвижно висит. Однако, во-первых, сила тяжести приложена к самому телу, а вес – к опоре или подвесу, а, во-вторых, величины силы тяжести и веса отличаются в случае, когда тело движется с вертикальным ускорением. Предположим, что тело стоит в лифте на пружинных весах. Если лифт движется с ускорением Силы реакции опоры. Сила натяжения нити. Вес тела. Невесомость.  Перегрузки, то уравнение второго закона Ньютона для тела запишется в виде:

Силы реакции опоры. Сила натяжения нити. Вес тела. Невесомость.  Перегрузки

 

Силы реакции опоры. Сила натяжения нити. Вес тела. Невесомость.  Перегрузки

 

По третьему закону Ньютона вес тела

Силы реакции опоры. Сила натяжения нити. Вес тела. Невесомость.  Перегрузки

В зависимости от величины и направления ускорения тела, возможны следующие случаи:

1. Силы реакции опоры. Сила натяжения нити. Вес тела. Невесомость.  Перегрузки направлен вверх – тогда Силы реакции опоры. Сила натяжения нити. Вес тела. Невесомость.  Перегрузки.

При ускорении, направленном вверх, вес тела увеличивается. Увеличение веса тела, вызванное ускорением, называется перегрузкой:

Силы реакции опоры. Сила натяжения нити. Вес тела. Невесомость.  Перегрузки,

где P – вес тела при ускорении, равном нулю.

 

2. Силы реакции опоры. Сила натяжения нити. Вес тела. Невесомость.  Перегрузки направлен вниз, Силы реакции опоры. Сила натяжения нити. Вес тела. Невесомость.  Перегрузки – тогда Силы реакции опоры. Сила натяжения нити. Вес тела. Невесомость.  Перегрузки

При ускорении, направленном вниз, вес тела уменьшается.

 

3. Силы реакции опоры. Сила натяжения нити. Вес тела. Невесомость.  Перегрузки направлен вниз, Силы реакции опоры. Сила натяжения нити. Вес тела. Невесомость.  Перегрузки – тогда Силы реакции опоры. Сила натяжения нити. Вес тела. Невесомость.  Перегрузки

Когда ускорение тела равняется ускорению свободного падения, то вес тела равняется нулю и тело отрывается от опоры. При этом наступает невесомость – состояние, при котором тело движется под действием только силы тяжести. Невесомость является синонимом термина «свободное падение». Состояние невесомости знакомо каждому – достаточно, например, подпрыгнуть и, начиная с момента отрыва от земли и заканчивая приземлением, человек в невесомости.

 

4. При дальнейшем увеличении ускорения, направленного вниз, вес остается равным нулю, так как тело уже оторвалось от опоры.

 

Пример-задача

Какую перегрузку испытывает Люк Скайуокер, находясь в кабине космического корабля при его старте с ускорением 29,4 м/с2?

 

Дано:Силы реакции опоры. Сила натяжения нити. Вес тела. Невесомость.  Перегрузки

Найти:Силы реакции опоры. Сила натяжения нити. Вес тела. Невесомость.  Перегрузки

 

Решение:

По определению перегрузки

Силы реакции опоры. Сила натяжения нити. Вес тела. Невесомость.  Перегрузки

 

Ответ: 4.