Единицы силы, связь между силой тяжести и массой.

Вспомним, что такое сила. Сила — это векторная физическая величина, которая является мерой воздействия одного тела на другое. Результат действия силы - изменение скорости или деформация тела.

Сила характеризуется: 1) числовым значением; 2) направлением в пространстве; 3) точкой приложения.

Силу, как и любую физическую величину, можно измерить, сравнив ее с величиной, принятой за единицу.

Мы вспомнили, что сила — есть причина изменения скорости. Поэтому за единицу силы была принята сила, которая за время 1с одну секунду изменяет скорость тела массой один килограмм на один метр в секунду: Эту единицу назвали в честь английского ученого Исаака Ньютона - ньютоном. Коротко эту единицу записывают так: .

Для удобства используют и другие кратные и дольные единицы: килоньютон (кН), миллиньютон (мН), меганьютон (МН). 1кН=1000Н 1Н=0,001кН 1мН=0,001Н 1МН=1000000Н

Попробуем определить величину силы в 1Н (один ньютон). Установлено, что 1Н (один ньютон) приблизительно равен силе тяжести. Силой тяжести называется сила, с которой Земля притягивает к себе тело.

Говорят, что тело находится в свободном падении, если оно движется только под действием силы тяжести, и при этом сопротивление воздуха мало.

Наблюдая за падением тел в трубке Ньютона, мы видим, что при отсутствии воздуха, тела, независимо от их размера и массы, изменяют свою скорость одинаково за одинаковый промежуток времени.

Измерения показали, что свободно падающее тело увеличивает свою скорость за 1с на 9,8 м/с одну секунду на девять целых восемь десятых метра в секунду. Эта величина называется ускорение свободного падения. Она обозначается буквой g «жэ»: g= 9,8 .

От чего же еще будет зависеть сила тяжести? Какое тело легче поднять? Поднимая тело, мы будем преодолевать силу тяжести. То есть, сила тяжести также зависит от массы тела. Значит, чем меньше масса тела, тем легче это тело поднять. Таким образом, зная массу и ускорение свободного падения, можно найти силу земного притяжения. Сила тяжести будет определяться так: , где – сила тяжести, m- масса тела, g – ускорение свободного падения.

Найдем из этой формулы «g». Ускорение свободного падения равно отношению силы тяжести к массе тела: . Нам уже известно, что сила измеряется в Ньютонах, основная же единица измерения массы в СИ килограмм, поэтому, решая задачи, мы будем измерять (g) «жэ» в (Н/кг) ньютон деленное на килограмм: .

Запишем уже известное ускорение свободного падения в новых единицах (g=9,8 Н/кг) «жэ» равно 9,8 (девять целых восемь десятых) ньютон на килограмм: . Если при решении задач не требуется большой точности, допустимо округлять (g) «жэ» до 10 (Н/кг) десяти ньютон на килограмм: = .

Решим задачу. Рассчитаем, на тело какой массы будет действовать сила тяжести 1Н одни ньютон. Кратко запишем условие. Сила тяжести равна 1Н (один ньютон). Ускорение свободного падения «g» равно 9,8 (девять целых восемь десятых) ньютон на килограмм. Необходимо найти массу тела, на которое действует данная сила тяжести. В решении запишем формулу силы тяжести: «» равно произведению «» «g». Из этой формулы найдем массу: «» равно «», деленное на «g». Подставляем численные значения и проводим вычисление над числами и единицами. Разделив 1 Ньютон на 9,8 Ньютон на килограмм, получаем массу (0,102) ноль целых, сто две тысячных килограмма или 102 грамма. Ответ: Сила тяжести величиной 1Н (один ньютон) будет действовать на тело массой 102 г. Дано: Решение: g = , m -?     Ответ: 102 г.

Для измерения силы используют прибор, который называют динамо́ме́тр. В основе его устройства лежит пружина, которая будет растягиваться под действием на нее силы тяжести. Принцип работы простейшего динамометра основывается на сравнении любой силы с силой упругости (важно, чтобы динамометр во время измерения покоился или двигался прямолинейно и равномерно). Вам уже известно, что сила 1Н действует на груз массой 102г. Подвешивая к пружине один за одним грузы массой по 102г, вы самостоятельно сможете изготовить динамометр. Динамометры бывают различные, в зависимости от своего назначения: медицинские, ручные (так называемые силометры), ртутные, гидравлические, электрические и другие динамометры.

На других планетах так же действует сила тяжести. Но так как массы других планет отличаются от массы Земли, то и сила, с которой планета будет притягивать к себе одно и то же тело, будет различной. Например, масса Меркурия, меньше массы Земли в 19 раз: mЗемли=19 m Меркурия А масса Юпитера больше в 318 раз: mЮпитера=318 m Земли Вокруг многих планет движутся спутники. Спутник Земли - Луна. Масса Луны в 81 раз меньше массы Земли, поэтому сила тяжести на поверхности Луны в 6 раз меньше земной. Например, чемодан, который на земле весит 60Н, на луне будет весить всего 10Н.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: