1. După cum știți deja, forța cu care corpul, datorită atracției sale față de Pământ, acționează asupra suportului sau a suspensiei, se numește greutatea corporală P.
Greutatea corpului este atașată la suport sau la suspensie; În schimb, gravitatea este aplicată corpului. Greutatea și gravitatea nu au numai puncte de aplicare diferite, dar și natură diferită: gravitatea - forța gravitațională și greutatea - forța elasticității.
Desigur, clasa 7 fizica pe care, de asemenea, știu că, dacă organismul suspendat pe un fir sau plasat pe un suport, repaus sau mișcare uniformă în linie dreaptă, atunci greutatea modulului este egală cu forța gravitațională:
2. Să presupunem acum că corpul, împreună cu suportul sau suspensia, se mișcă relativ la Pământ cu accelerație. Va exista greutate corporală egală și gravitate în acest caz?
Luați în considerare mișcarea unei persoane în lift. Ascensorul are accelerația a. îndreptate în jos (Figura 52). Într-un cadru inerțial de referință conectat la Pământ, o gravitate îndreptată în jos acționează asupra persoanei și forța elastică de la podeaua ascensorului, orientată în sus. Forța elastică în acest caz se numește forța de reacție a suportului și este notată cu litera N. Forța egală a acestor forțe informează persoana despre accelerare.
Folosind a doua lege a lui Newton, putem scrie în formă vectorică:
Direcționați axa Y vertical în jos și scrieți această ecuație în proiecții pe această axă, luând în considerare faptul că Fraction = mg. proiecțiile accelerației și gravitației pe axa Y sunt pozitive, iar proiecția forței de reacție a suportului este negativă. Avem:
Conform celei de-a treia legi a lui Newton, greutatea corporală este modulo egală cu puterea reacției de susținere:
Din această formulă se vede că greutatea corporală mai mică decât forța de gravitație. Astfel, în cazul în care corpul împreună cu suportul sau suspensia se deplasează de accelerație în jos, care este direcționată precum accelerația gravitației, atunci greutatea sa este mai mică decât forța de gravitație, adică. E. Mai puțin de greutate corporală de repaus.
Reducerea în greutate pe care o aveți în timp ce vă aflați în lift, la momentul începerii deplasării.
Dacă accelerația corpului este egală cu accelerația gravitației a = g. atunci greutatea corporală este P = 0. O astfel de stare este numită stare de greutate. Într-o stare de greutate există astronauți în nava spațiale în timpul zborului, în timp ce se mișcă în jurul Pământului cu o accelerație centripetală egală cu accelerarea caderii libere.
Dar nu numai cosmonauturile experimentează o stare de greutate. În această condiție, un alergător poate fi în perioade scurte de timp, când ambele picioare sunt rupte de la sol; jumper de la o rampă de lansare în timpul zborului.
3. Luați în considerare încă o dată mișcarea ascensorului și persoana care stă în el. Dar numai acum liftul are o accelerație a. îndreptat în sus (Figura 53).
Folosind a doua lege a lui Newton, putem scrie:
Prin trimiterea axei Y vertical în jos, vom scrie această ecuație în proiecții pe această axă:
Formula arată că greutatea în acest caz este mai mare decât forța de gravitație. Astfel, în cazul în care corpul împreună cu suportul sau suspensia se deplasează cu accelerație îndreptate în sens opus la accelerarea cădere liberă, greutatea sa este mai mare decât forța de gravitație, adică. E. mai multă greutate a corpului în repaus.
Creșterea greutății corporale cauzată de mișcarea cu accelerație se numește supraîncărcare.
Vei simți o suprasarcină în lift, la începutul mișcării sale în sus. O imensă suprasarcină a cosmonauturilor experimentați și a piloților de aeronave cu reacție în timpul decolării și aterizării; piloți, care efectuează pe planul figura acrobație "bucla mortală" la punctul ei inferior. Pentru a reduce presiunea asupra scheletului astronauților în timpul decolării, sunt făcute fotolii speciale în care cosmonauturile se află într-o poziție în jumătate de zbor. În acest caz, forța de presiune care acționează asupra cosmonautului este distribuită pe o suprafață mai mare, iar presiunea asupra scheletului devine mai mică decât atunci când cosmonautul este într-o poziție așezată.
Ce greutate 70 kg pilot efectuează o „buclă moartă“, în punctele inferioare și superioare ale traiectoriei, dacă raza buclei de 200 m, iar viteza aeronavei în timpul trecerii buclele de 100 m / s?
Deoarece a =.
P1 = 70 kg • + 10 m / s 2 = 4200 N;
P2 = 70 kg • - 10 m / s 2 = 2800 N.
Dacă forța gravitațională care acționează asupra pilotului Ftyazh = 70 • • 10 kg m / s 2 = 700 N, atunci greutatea punctului de jos a traiectoriei de 6 ori mai mare decât forța gravitației: = 6. Se spune că pilotul experimentează o suprasarcini de sase ori .
În partea superioară a traiectoriei, pilotul are o suprasarcină de patru ori: = = 4.
Întrebări pentru auto-examinare
1. Ce se numește greutate corporală? Care este natura greutății corporale?
2. În ce caz este greutatea corpului modulo egală cu forța gravitației?
3. Cum se schimbă greutatea corporală pe măsură ce se mișcă cu accelerația îndreptată în sus? în jos?
4. Care este starea numită zero-gravitate? Când vine?
5. Ce stare se numește supraîncărcare? Când vă suprasolicitați?
1. Ascensorul începe să se deplaseze cu o accelerație de 2 m / s 2. Care este greutatea unei persoane care stă în acest lift cu o greutate de 60 kg?
2. Cu ce forță o mașină care cântărește o tonă apasă pe mijlocul unui pod convex având o rază de curbură de 30 m? Viteza masinii este de 72 km / h.
3. O piatră cu o masă de 400 g se rotește uniform în plan vertical pe o lungime de 1 m la o viteză de 2 m / s (Figura 55). Care este puterea tensiunii frânghiei când piatra trece prin punctele de sus și de jos ale traiectoriei?
Trimiteți-le prietenilor: