Acasă | Despre noi | feedback-ul
Toate organismele interacționează între ele. Această presupunere sa născut în Newton în 1667. Newton a înțeles că, pentru ca Luna să se rotească în jurul Pământului și a Pământului și a altor planete din jurul Soarelui, trebuie să existe o forță care să le țină pe o orbită circulară. El a sugerat că forța de gravitație care acționează asupra tuturor corpurilor de pe Pământ și a forței care ține planetele în orbitele lor circulare este aceeași forță. Această forță a fost numită forța gravitației universale sau a forței gravitaționale. Această forță este forța de atracție și acționează între toate corpurile. Newton a formulat legea gravitației universale. două puncte materiale sunt atrase una de alta cu o forță direct proporțională cu produsul maselor lor și invers proporțională cu pătratul distanței dintre ele.
Coeficientul de proporționalitate G în timpul lui Newton nu era cunoscut. Ea a fost măsurată experimental de către cercetătorul englez Cavendish. Acest coeficient se numește constanta gravitațională. Valoarea sa actuală este. Constanta gravitațională este una dintre cele mai fundamentale constante fizice. Legea gravitației universale poate fi scrisă în formă vectorică. Dacă forța care acționează asupra celui de-al doilea punct de pe partea primului este F21. iar vectorul de rază al celui de-al doilea punct față de primul este R21. atunci:
Forma prezentată a legii gravitației universale este valabilă numai pentru interacțiunea gravitațională a punctelor materiale. Pentru corpurile de formă și mărime arbitrare nu poate fi folosit. Calculul forței gravitaționale în cazul general este o sarcină foarte dificilă. Cu toate acestea, există corpuri care nu sunt puncte materiale, pentru care forța gravitațională poate fi luată în considerare în conformitate cu formula dată. Acestea sunt corpuri cu simetrie sferică, de exemplu, sub forma unei sfere. Pentru aceste organisme, legea de mai sus este valabilă dacă distanța dintre centrele corpurilor este înțeleasă ca distanța R. În particular, forța gravitațională care acționează pe toate părțile cu corpul Pământului poate fi considerat folosind această formulă ca Pământul este o sferă, iar restul corpului pot fi considerate puncte importante în comparație cu raza Pământului.
Deoarece gravitatea este o forță gravitațională, putem scrie că forța gravitațională care acționează asupra unui corp de masă m este egală cu
Unde M3 și R3 sunt masa și raza Pământului. Pe de altă parte, forța gravitațională este mg, unde g este accelerația datorată gravitației. Prin urmare, accelerarea scăderii libere este
Aceasta este formula pentru accelerarea caderii libere pe suprafața Pământului. Dacă vă depărtați de suprafața Pământului, distanța până la centrul Pământului va crește și accelerarea scăderii libere va scădea în consecință. Deci, la o altitudine h deasupra suprafeței Pământului, accelerarea căderii libere este:
Un fluid ideal este un lichid incompresibil și neviscos.
pe corpul scufundat în lichid, o forță de flotabilitate acționează egală cu forța gravitațională a lichidului în volumul părții submersate a corpului.
aici G este densitatea lichidului; Vnr este volumul părții imersate a corpului.
Puterea lui Arhimede, ca orice altă forță, are un punct de aplicare. Punctul de aplicare al forței Archimedes este centrul de greutate al fluidului în volumul corpului scufundat.
Dacă corpul este coborât într-un lichid, acesta plutește fie pe suprafața sa, fie se scufundă. Aceasta depinde de raportul dintre densitatea corpului și lichid. Dacă densitatea corpului este mai mică decât densitatea lichidului, corpul plutește pe suprafața sa. În același timp, corpul este parțial scufundat în lichid și gravitatea lui este echilibrată de puterea lui Archimedes:
Această ecuație se numește starea de înot a corpului. Dacă densitatea corpului este mai mare decât densitatea lichidului, corpul se scufunda. În acest caz, fie se apasă pe fundul vasului, fie se trage firul suspensiei. Această forță se numește greutatea corporală. Greutatea unui corp scufundat într-un fluid este egală cu diferența dintre gravitație și forța lui Archimedes:
Rețineți că dacă corpul plutește pe suprafața unui lichid, greutatea lui este zero.
Să considerăm stabilitatea plutitoare a corpurilor de pe suprafața unui lichid. Lăsați o tijă omogenă să plutească pe suprafața lichidului a cărui densitate este mai mică decât densitatea lichidului. Există două poziții de echilibru a plutirii tijei: verticală și orizontală. Gravitatea este aplicată la centrul de greutate al tijei, iar forța lui Arhimede la centrul de greutate al părții submersate a tijei. Dacă tija este într-o poziție strict verticală sau într-o poziție strict orizontală, atunci aceste două forțe sunt direcționate de-a lungul unei linii drepte și se compensează reciproc. Cu toate acestea, cu vibrații aleatorii ale suprafeței apei, aceste poziții de echilibru pot fi perturbate și tija deviază în lateral. În acest caz, va apărea momentul gravitației și forța lui Arhimede. Din Fig vin că abaterea de la poziția verticală a tijei, acest cuplu de va înclina tijă, și va reveni în poziția sa inițială atunci când abaterea de la poziția orizontală. Prin urmare, poziția verticală a plutitorului tijei va fi instabilă și poziția orizontală va fi stabilă.
Problemele legate de stabilitatea navigației sunt foarte importante la proiectarea navelor. Luați în considerare o navă care se abate de la poziția verticală. Fie axa OO1 axa de simetrie a navei. Punctul de gravitate este pe axa OO1. și forțele lui Archimedes la centrul de greutate al volumului scufundat al navei. Punctul de intersecție al liniei de acțiune a forței de flotabilitate cu axa OO1 (punctul N) se numește metacenter. Dacă metacentra este deasupra punctului de aplicare a gravitației, poziția navei este stabilă și dacă este mai mică, apoi instabilă.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: