Вес тела М.Н Гринченко (246-840-069) ГБСОШ № 515

Содержание

Слайд 2

Закон всемирного тяготения Два любых тела притягиваются друг к другу с

Закон всемирного тяготения

Два любых тела притягиваются друг к другу с

силой, прямо пропорциональной массе каждого из них и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними:
F = G∙ m1∙m2/r2,
где F – модуль силы гравитационного притяжения между телами с массами m1 и m2, находящимися на расстоянии r друг от друга.
G – это коэффициент, который называется гравитационной постоянной.
G = 6,67∙10-11 Н∙м2/кг2.
Закон всемирного тяготения справедлив для точечных тел (масс), а также для однородных шаров. В последнем случае r - расстояние между центрами шаров. (щелчок)
Силы гравитационного притяжения проявляются тогда, когда тела или одно из тел имеют огромные массы. Поэтому закон всемирного тяготения главенствует во вселенной.
Слайд 3

Сила тяжести При применении закона всемирного тяготения для земных условий планету

Сила тяжести

При применении закона всемирного
тяготения для земных условий планету

можно рассматривать как однородный
шар, а небольшие тела вблизи ее
поверхности как точечные массы.
Радиус земли обычно полагают
приближенно равным 6400 км. Масса
Земли равна 6∙1024 кг.
Fтяж = mg,
где g – ускорение свободного падения.
Вблизи поверхности Земли
g = 9,8 м/с2 ≈ 10 м/с2.
Слайд 4

Вес тела Вес тела P – сила, с которой это тело

Вес тела

Вес тела P – сила, с которой это тело

действует на горизонтальную опору или растягивает подвес.
Сила реакции опоры N ( Fупр)
приложена не к опоре, а к
находящемуся на ней телу. Модуль
силы реакции опоры N равен модулю
веса P по третьему закону Ньютона.
Вес тела – частный случай проявления
силы упругости.

P

N

(Fупр)

Слайд 5

Отличие силы тяжести от веса тела Пусть цилиндр находится на горизонтальной

Отличие силы тяжести от веса тела

Пусть цилиндр находится на
горизонтальной

опоре. На него действуют
сила тяжести Fтяж (щелчок) и сила реакции
опоры N (щелчок).
Сила тяжести Fтяж обусловлена
взаимодействием цилиндра с Землей.
(щелчок)
Вес тела P появляется в результате
взаимодействия цилиндра и опоры. Вес
приложен к опоре.
(щелчок)
Важнейшей особенностью веса является
то, что его значение зависит от ускорения, с
которым движется опора или подвес.
Вес равен силе тяжести только для
покоящегося тела (или тела, движущегося с
постоянной скоростью). Если же тело
движется с ускорением, то вес может быть и
больше, и меньше силы тяжести, и даже
равным нулю.

Fтяж

N

Р

Слайд 6

Определение веса тела Задача 1. Определить вес груза массой 500 г,

Определение веса тела

Задача 1.
Определить вес груза массой
500 г,

прикрепленного к пружине
динамометра, если:
а) груз поднимают вверх с ускорением 2 м/с2;
б) груз опускают вниз с ускорением 2 м/с2;
в) груз поднимают равномерно вверх;
г) груз свободно падает.
Слайд 7

а) груз поднимают вверх с ускорением 2 м/c2 1. Обозначим силы,

а) груз поднимают вверх с ускорением 2 м/c2

1. Обозначим силы, действующие

на груз:
(щелчок)
силу тяжести mg и силу
упругости со стороны пружины Fупр.
2. Обозначим направление вектора ускорения
a. (щелчок)
3. Запишем второй закон Ньютона:
(1) Fупр + mg = ma.
4. Направим ось ОY по направлению ускорения. (щелчок)
5. Спроецируем уравнение (1) на ось OY:
(Щелчок)
(2) Fупр – mg = ma. (щелчок)
Из уравнения (2) Fупр = mg + ma.
По третьему закону Ньютона Fупр = P. (щелчок)
Следовательно, P = mg +ma = m(g + a) =
= 0,5 кг∙(10 м/с2 + 2 м/с2) = 6 Н.
P > mg.

F упр

mg

a

O

Y

Fупрy = Fупр

mgy = -mg

ay =a

P

6 Н

Слайд 8

б) груз опускают вниз с ускорением 2 м/c2 1. Обозначим силы,

б) груз опускают вниз с ускорением 2 м/c2

1. Обозначим силы, действующие

на груз:
(щелчок)
силу тяжести mg и силу
упругости со стороны пружины Fупр.
2. Обозначим направление вектора ускорения
a. (щелчок)
3. Запишем второй закон Ньютона:
(1) Fупр + mg = ma.
4. Направим ось ОY по направлению ускорения. (щелчок)
5. Спроецируем уравнение (1) на ось OY:
(Щелчок)
(2) mg - Fупр = ma. (щелчок)
Из уравнения (2) Fупр = mg -ma.
По третьему закону Ньютона Fупр = P. (щелчок)
Следовательно, P = mg -ma = m(g – a) =
= 0,5 кг∙(10 м/с2 - 2 м/с2) = 4 Н.
P < mg.

mg

Y

O

Fупрy = - Fупр

mgy = mg

P

a

ay = a

Fупр

4 Н

Слайд 9

в) груз равномерно поднимают вверх 1. Обозначим силы, действующие на груз:

в) груз равномерно поднимают вверх

1. Обозначим силы, действующие на груз:
(щелчок)
силу

тяжести mg и силу
упругости со стороны пружины Fупр.
3. Запишем второй закон Ньютона:
(1) Fупр + mg = 0, так как движение равномерное.
4. Направим ось ОY вверх. (щелчок)
5. Спроецируем уравнение (1) на ось OY:
(Щелчок)
(2) Fупр – mg = 0. (щелчок)
Из уравнения (2) Fупр = mg.
По третьему закону Ньютона Fупр = P. (щелчок)
Следовательно, P = mg = 0,5 кг∙10 м/с2 = 5 Н.
P = mg.

F упр

mg

O

Y

Fупрy = Fупр

mgy = -mg

P

5 Н

Слайд 10

г) груз свободно падает (щелчок) При свободном падении а = g.

г) груз свободно падает

(щелчок)
При свободном падении а =

g. Воспользуемся результатом решения
задачи 1б: (щелчок)
P = m(g – a) =0,5 кг(10 м/с2 – 10 м/с2)= 0 H.
Состояние, при котором вес тела равен
нулю, называют состоянием невесомости.
На тело действует только сила
тяжести!
(щелчок)

Кратковременное
состояние невесомости

mg

0

Слайд 11

Выводы (щелчок) Вес тела и сила тяжести – разные силы. У

Выводы (щелчок)

Вес тела и сила тяжести – разные силы. У них

разная природа. Эти силы приложены к разным телам: сила тяжести к телу; вес тела к опоре (подвесу). (щелчок)
Вес тела совпадает с силой тяжести только тогда, когда тело неподвижно или движется равномерно и прямолинейно, и другие силы, кроме силы тяжести и реакции опоры (натяжение подвеса), на него не действуют. (щелчок)
Вес тела больше силы тяжести (Р > mg), если ускорение тела направлено в сторону, противоположную направлению силы тяжести. (щелчок)
Вес тела меньше силы тяжести (Р < mg), если ускорение тела совпадает по направлению с силой тяжести. (щелчок)
Состояние, при котором вес тела равен нулю, называют состоянием невесомости. Тело находится в состоянии невесомости, когда оно движется с ускорением свободного падения, то есть когда на него действует только сила тяжести. (щелчок)