Когато вектор ускоряване движението на криволинейна тяло W = W + Wn | m.
Но според втората Зак. Newton, тялото ускорение вектор действа паралелно Wnapravlen sileFi ravenF / m. Поради това, тялото се движи чрез крива на пътеката, сила, насочена към същия ъгъл към траекторията че вектор ускорение на тялото.
Заради равенството на вектори трябва да бъде равна и техните проекции върху всяка посока, както и в качеството сила Ftakzhe могат да бъдат представени като summyF + Fn. насочена успоредно на съответните компоненти на ускорение, т.е. тангенциална и перпендикулярно на траекторията на тялото: F = mW = mdV / DT; Fn = mWn = mV 2 / R.
F тангенциален компонент на сила тангенциална и определя промяната в скоростта на тялото само по размер. SilaFn. определяне на изменението на скоростта на тялото в посока, която се нарича центростремителна сила.
F = m (DV / DT) 2 + (V 2 / R) 2;
Wn W <90 0 – ускоренное движение,
> 0 90 - бавно движение,
Fn F = 0. 90 togdatg = tg90 0 = , е възможно pridV / DT = 0. Следователно, в този случай velichinaV = конст, където takzheF = DV / DT = 0, така че получената сила действа върху тялото, величината би ravnoyF = F 2 2 + Fn = Fn = тУ 2 / R,
т.е. Тя ще бъде на центростремителна сила, промяна само по посока на скоростта, но не и неговата стойност. Обратно, ако величината на скоростта му не се променя, когато извитата движение на тялото с течение на времето и DV / DT = 0, тогава poskolkutg = , силата, действаща върху него ще napravlenaV.
По-специално, ако точка тяло се движи равномерно по окръжност с радиус R, todV / DT = 0F = MDV / DT = 0 и F = Fn = тУ 2 / RNE ще варира с времето, t.k.R = constiV = конст.
Ако ротационното тяло се провежда на ротационен обиколка на друг орган, наречен връзка. и в същото време за движението на значителни сили на взаимодействие между тях, totsentrostremitelnaya сила насочено към центъра на въртене, до много budetprilozhena ротационното тяло чрез връзката. Според трета Сб. Newton, въртящо тяло трябва да действа да комуникира със същата величина, но срещу сила. Тази сила действа върху страничната връзка ротационното тяло, големината ravnamV 2 / г и ориентирани по радиус от центъра на въртене, nazyvaetsyatsentrobezhnoy.
Въртенето на топка обвързани с низ.
Flying самолети по време на "линия"
Движението на влаковете на търна.
5. закона за гравитацията. Зависимост на тегло тела на височина и ширина. Гравитационното поле
Всички физически тела са обект на действието на силите на взаимно привличане. Основният закон, който определя силата на гравитацията, е формулиран от Нютон и е известен като закона за гравитацията на Нютон: между всеки две материални точки, силите на взаимно привличане, пряко пропорционална на произведението от масите на тези точки, и обратно пропорционална на квадрата на разстоянието между тях:
R12 - вектор радиус съставен от
От (1) имаме Mzemli 6.10 = 24 кг
Fnazyvaetsyagravitatsionnoy постоянен фактор. Това е числено равна на силата на взаимното привличане между две съществени точките на същата единица маса, които са разделени от разстояние, равно на единица дължина. Гравитационна константа определи емпирично, F = (6,67 - + 0,01) 0.10 -11 Nm 2 / кг 2.
При определяне на силата на взаимно привличане между две тела, които не могат да се разглеждат като точки, се процедира по следния начин. Пробив на цялото тяло на такива малки частици, които могат да бъдат взети за точки в избраната тяло 2, дефинират единично частиците и получените атрактивни сили на всички частици на тялото 1. След това прави същото за всички останали частици на тялото 2 и сумата на разходите; Тази сума представлява силата и действията на тялото, от 1 до 3 2. закон на Нютон се определи силата, упражнена върху тялото 1. Изчисленията се извършват за топки от хомогенна субстанция, се установи, че полученият силата на гравитацията нанасят в центъра на всяка топка и ravnafm1 м2 / R 2 (R- разстояние между центровете).
телесно тегло се нарича силата, с която тялото действа поради Земята гравитацията върху подложка (или спиране), осигурителният орган от свободното падане.
Телесното тегло се проявява само когато тялото се движи с ускорение, различна от д, че е когато различни от тежестта на тялото и други сили. Състояние на тялото, при която тя се движи само от гравитацията, безтегловността nazyvaetsyasostoyaniem.
Телесното тегло зависи от височината на позицията си надморска височина и географската ширина. По този начин, ако морското равнище гравитационна сила действа върху тялото massymso Земята, тя е F0 = fmM3 / R 2 (zdesR = 6370 km радиус на Земята), на равнище морски vysotehnad
Като съотношението на тези сили получа F0 / F = (R + Н) 2 / R 2 1 + 2Н / R. Chlenh 2 / R 2 - е малък ср с другите, и те пренебрегват. TogdaF = F0 / (1 + 2 часа / R) = F0 (1 + 2 часа / R) -1 = F0 (1 - 2 часа / R),
Т.е. с увеличаване на височината на тялото hnad морското равнище действащ върху него на силата на гравитацията, която се проявява като намалява телесното тегло.
След като претеглена до горещи органи, кора райони с анормална плътност и т.н. да повлияе на стойността на теглото им. Това се основава на метод за определяне на плътността на скали, полезни изкопаеми и т.н.
Тъй като разстоянието от центъра на полюсите на Земята, за да по-малко, отколкото на екватора, теглото на inogotela полюс ще бъде по-голям от на екватора. Това отчасти се дължи на зависимостта на теглото на органи от geogr. ширина. Noosnovnoy причина в основата на зависимостта на теглото на органите на ширина, е денонощното въртене на Земята около оста й.
На тялото лежи на повърхността на Земята и се върти заедно с него, ще действа центростремителната silaF = m2Rcos. който зависи от shirotyi тегло tela.iRuglovaya която се променя скоростта на въртене и радиуса на Земята. Телесното тегло на shiroteraven
При преместване на тялото на стълба до екватора на теглото му е монотонно намалява по величина от стойността преди znacheniyamg mgna поле (1 - 2 R / грам) на екватора. Въпреки това, тази промяна в телесното тегло с промяната на географската ширина е малък, тъй като velichina 2 R / gravna само 1/289.
телесно тегло посока сила R се отклонява от посоката към центъра на Земята на ugol, чиято стойност зависи от mestnosti на ширина. SilaR ще бъде изпратено до центъра на Земята само на полюс и екватора. Максималното отклонение на посоката на телесно тегло от по посока на центъра на Земята ще бъде на shirote = 45 0.
Така мощност tyagoteniyamg = FMM / R2 на. massymso действа от страна на тялото на Земята и зависи само от размера на тялото на разстоянието до центъра на Земята, винаги се насочва към центъра на Земята, не е равно на теглото на тялото, дори и да е в покой спрямо Земята.
тяло движение срещащи се под действието на само на силата на гравитацията, се нарича. свободно падане. Ускоряване на padeniyag = P / m. Същото е и за всички органи, и зависи само от географска ширина и височина. Стандартна znachenieg взети за изчисления равнява 9.80665 m / и 2.
Гравитационното поле на Земята
Между всеки две тела в природата винаги има взаимодействие сила, което води до тяхното взаимно привличане. Физическа поле на това взаимодействие се нарича гравитационно поле, или т.нар. гравитационно поле.
В 1687 Нютон формулира универсален закон гравитацията, съгласно която две съществени точки привлечени др. За други. С siloyF = FM1 м2 / г 2 12. (1)
В маси точка неподвижно свързани със земята в същото време има 3 сила, геометричен сума, или получената, се нарича тежестта (G):
Q = F + I + F, gdeF- сила на привличане между материал, а и цялата маса на Земята, I-центробежната сила, породена от въртенето на земята около оста си, F- сила на привличане на небесните тела.
Fopredelyayut силата на връзка (1). Неговата числова стойност и посока се променя непрекъснато, а това води kprilivnym izmeneniyamG. За isklyucheniyaFv измервания обикновено се прилагат корекция случаи.
SilaFopredelyaetsya разпределение на масата в тялото на Земята и нейната форма. Ако в първо приближение за свят се земните състояща се от концентрични слоеве на постоянна плътност на silaFbudet насочени към центъра на Земята и е обект zakonuF = FMMI / R 2 (2)
където М и ми - съответно на масовия земята АНДИ този момент, R- т.нар. геоцентрична разстояние, R = x 2 + Y + Z 2 2 (X, Y, Z-геоцентрични координати). За реална стойност Земята silyFotlichaetsya изчислен по формулата (2).
Inapravlena центробежна сила по радиуса на малък кръг, за които има въртене на Земята. Това ravnaI = мл 2 г = MI 2К защото , (3)
където = 2 / T = 2 / 86164,098904 = 7,292115146710 -5 рад / сек, - ъгловата скорост на въртене на Земята, d- разстояние от оста на въртене Doi-ти точката на материал, - ширина, R- радиуса Земя
Idostigaet максимална сила на екватора, където тя се противопоставя на силата на tyagoteniyaF. Центробежна сила има тенденция за намаляване на силата на тежестта. Центробежна сила причинява екваториална издутина на Земята. Eslimi = 1, тогава силата на тежестта е числено равно на ускорението поради padeniyag. Според последните данни, тя е равна на 9.78032 m / и 2 на екватора и 9.83221 m / и 2 при полюсите.
Силата на привличане на небесните тела Fnevelika, но с висока точност гравиметрични изследвания, се взема предвид.
Поле ПОВ г = 0 = 0. OtnoshenieI / F = 2 г / (FM / г 2) = 1/288, (4), т.е.. приноса на центробежната сила е само по-малко от 0,5%.
Изразът за ускоряване на тежестта на Земята сфероидни получени през 1743 от френския учен A.K.Klero: г = GE (1 + 2 sin ), (5) gdege - ускоряване на тежестта на екватора,
= (, = 1 / 298,25-полярен компресия) - фактор. За реалния израз на Земята dlyagimeet по-сложно. През 1971 г. беше одобрен нова формула: г = 978,0318 (1 + 2 0,0053024sin - 0,0000059sin 2 2), (6), в който се използват данни от сателитни измервания.
Свързани статии