Elastik kuvvet vücut ağırlığı yer tepki kuvveti. Fizik formülleri

Destekten (veya süspansiyondan) vücuda etki eden kuvvete destek reaksiyon kuvveti denir. Cisimler temas ettiğinde destek tepki kuvveti temas yüzeyine dik olarak yönlendirilir. Vücut yatay ve sabit bir masa üzerinde yatıyorsa, destek reaksiyon kuvveti dikey olarak yukarıya doğru yönlendirilir ve yerçekimi kuvvetini dengeler:

Wikimedia Vakfı. 2010.

Diğer sözlüklerde “Normal yer tepki kuvveti”nin ne olduğunu görün:

Kayma sürtünme kuvveti, göreceli hareketleri sırasında temas eden cisimler arasında ortaya çıkan kuvvettir. Gövdeler arasında sıvı veya gaz tabakası (yağlayıcı) yoksa bu tür sürtünmeye kuru denir. Aksi halde sürtünme... ... Vikipedi

"Güç" sorgusu buraya yönlendirir; diğer anlamlarına da bakınız. Kuvvet Boyutu LMT−2 SI birimleri ... Wikipedia

"Güç" sorgusu buraya yönlendirir; diğer anlamlarına da bakınız. Kuvvet Boyutu LMT−2 SI birimleri newton ... Vikipedi

Amonton Coulomb yasası, bir cismin göreceli kayması sırasında ortaya çıkan yüzey sürtünme kuvveti ile yüzeyden cisme etki eden normal reaksiyon kuvveti arasında bağlantı kuran ampirik bir yasadır. Sürtünme kuvveti, ... ... Vikipedi

Kayma sürtünme kuvvetleri, göreceli hareketleri sırasında temas eden cisimler arasında ortaya çıkan kuvvetlerdir. Gövdeler arasında sıvı veya gaz tabakası (yağlayıcı) yoksa bu tür sürtünmeye kuru denir. Aksi halde sürtünme... ... Vikipedi

Statik sürtünme, yapışma sürtünmesi, temas eden iki cisim arasında ortaya çıkan ve bağıl hareketin oluşmasını engelleyen kuvvettir. Temas eden iki cismin birbirini harekete geçirebilmesi için bu kuvvetin aşılması gerekir... ... Vikipedi

“Dik yürüme” talebi buraya yönlendirilmektedir. Bu konuyla ilgili ayrı bir makaleye ihtiyaç vardır. İnsanın yürümesi en doğal insan hareketidir. Karmaşık koordineli aktivitenin bir sonucu olarak gerçekleştirilen otomatikleştirilmiş motor eylemi... ... Vikipedi

Yürüme döngüsü: Tek ayaktan destek, çift destek periyodu, diğer ayaktan destek... İnsanın yürümesi insanın en doğal hareketidir. İskeletin karmaşık koordineli aktivitesinin bir sonucu olarak ortaya çıkan otomatik bir motor eylemi ... Vikipedi

Bir cisim bir yüzey üzerinde kayarken oluşan sürtünme kuvveti, cismin yüzeyle temas alanına bağlı değildir, ancak bu cismin normal reaksiyonunun gücüne ve çevrenin durumuna bağlıdır. Kayma sürtünme kuvveti belirli bir kayma durumunda meydana gelir... ... Vikipedi

Amonton Coulomb yasası Bir cisim bir yüzey üzerinde kayarken oluşan sürtünme kuvveti, cismin yüzeyle temas alanına bağlı değildir, ancak bu cismin normal reaksiyon kuvvetine ve çevrenin durumuna bağlıdır. . Kayma sürtünme kuvveti şu durumlarda meydana gelir: ... Vikipedi

Tepki gücü destekler elastik kuvvetleri ifade eder ve her zaman yüzeye dik olarak yönlendirilir. Vücudun desteğe dik olarak hareket etmesine neden olan her türlü kuvvete direnir. Bunu hesaplamak için, destek üzerinde duran vücuda etki eden tüm kuvvetlerin sayısal değerini tanımlamanız ve bulmanız gerekir.

İhtiyacın olacak

• - ölçekler;
• - hız göstergesi veya radar;
• - gonyometre.

Talimatlar

• Terazi veya başka bir yöntem kullanarak vücut ağırlığını belirleyin. Vücut yatay bir yüzey üzerindeyse (ve hareket etmesi veya dinlenmesi önemli değil), o zaman destek reaksiyon kuvveti, vücuda etki eden yerçekimi kuvvetine eşittir. Bunu hesaplamak için vücut kütlesini 9,81 m/s² N=m g'ye eşit olan yer çekimi ivmesi ile çarpın.
• Bir cisim yataya belli bir açıyla yönlendirilmiş eğimli bir düzlem boyunca hareket ettiğinde, yer tepki kuvveti yerçekimi kuvvetine bir açı yapar. Aynı zamanda, yalnızca eğimli düzleme dik olarak etki eden yerçekimi bileşenini telafi eder. Desteğin reaksiyon kuvvetini hesaplamak için, düzlemin yataya göre konumlandığı açıyı ölçmek üzere bir iletki kullanın. Hesaplamak güç destek reaksiyonları, vücut kütlesinin yer çekimi ivmesi ve uçağın ufka göre bulunduğu açının kosinüsü ile çarpılması N=m g Cos(α).
• Bir cisim, R yarıçaplı bir dairenin parçası olan bir yüzey boyunca hareket ederse, örneğin bir köprü, bir tepecik, o zaman destek reaksiyon kuvveti, dairenin merkezinden yönde hareket eden kuvveti hesaba katar; gövdeye etki eden merkezcil ivmeye eşit bir ivme. Desteğin en üst noktadaki reaksiyon kuvvetini hesaplamak için, hızın karesinin yörüngenin eğrilik yarıçapına oranını yerçekimi ivmesinden çıkarın.
• Ortaya çıkan sayıyı hareketli cismin kütlesi N=m (g-v²/R) ile çarpın. Hız saniyede metre cinsinden, yarıçap ise metre cinsinden ölçülmelidir. Belirli bir hızda, dairenin merkezinden yönlendirilen ivmenin değeri yerçekimi ivmesine eşit olabilir veya hatta onu aşabilir; bu noktada vücudun yüzeye yapışması ortadan kalkacaktır, bu nedenle örneğin sürücülerin açıkça yolun bu tür bölümlerinde hızı kontrol edin.
• Eğrilik aşağı doğru yönlendirilmişse ve cismin yörüngesi içbükey ise, serbest düşme ivmesine hızın karesi ve yörüngenin eğrilik yarıçapının oranını ekleyerek destek reaksiyon kuvvetini hesaplayın ve elde edilen sonucu şu değerle çarpın: cismin kütlesi N=m (g+v²/R).
• Sürtünme kuvveti ve sürtünme katsayısı biliniyorsa, sürtünme kuvvetini bu N=Ftr/μ katsayısına bölerek destek reaksiyon kuvvetini hesaplayın.

Çevrimiçi test etme

Güç hakkında bilmeniz gerekenler

Kuvvet vektörel bir büyüklüktür. Her kuvvetin uygulama noktasını ve yönünü bilmek gerekir. Vücuda hangi kuvvetlerin, hangi yönde etki ettiğini belirleyebilmek önemlidir. Kuvvet, Newton cinsinden ölçülen, olarak gösterilir. Kuvvetleri birbirinden ayırmak için aşağıdaki gibi tanımlanırlar:

Aşağıda doğada faaliyet gösteren ana kuvvetler bulunmaktadır. Sorunları çözerken var olmayan kuvvetleri icat etmek imkansızdır!

Doğada birçok kuvvet vardır. Burada dinamikleri incelerken okul fizik dersinde dikkate alınan kuvvetleri ele alıyoruz. Diğer bölümlerde tartışılacak olan diğer kuvvetlerden de bahsedilmektedir.

Yer çekimi

Gezegendeki her vücut Dünya'nın yerçekiminden etkilenir. Dünyanın her bir cismi çektiği kuvvet aşağıdaki formülle belirlenir:

Uygulama noktası vücudun ağırlık merkezidir. Yer çekimi her zaman dikey olarak aşağıya doğru yönlendirilir.

Sürtünme kuvveti

Sürtünme kuvvetini tanıyalım. Bu kuvvet, cisimler hareket ettiğinde ve iki yüzey temas ettiğinde ortaya çıkar. Kuvvet, mikroskop altında bakıldığında yüzeylerin göründükleri kadar pürüzsüz olmaması nedeniyle oluşur. Sürtünme kuvveti aşağıdaki formülle belirlenir:

Kuvvet iki yüzeyin temas ettiği noktaya uygulanır. Hareketin tersi yönde yönlendirilir.

Yer reaksiyon kuvveti

Masanın üzerinde çok ağır bir nesnenin yattığını hayal edelim. Masa nesnenin ağırlığı altında bükülür. Ancak Newton'un üçüncü yasasına göre masa, cismin üzerine, masanın üzerindeki cismin uyguladığı kuvvetle tamamen aynı kuvvetle etki eder. Kuvvet, nesnenin masaya uyguladığı kuvvetin tersi yönündedir. Yani yukarı. Bu kuvvete yer reaksiyonu denir. Gücün adı "konuşuyor" destek tepki veriyor. Bu kuvvet, desteğe bir darbe olduğunda ortaya çıkar. Moleküler düzeyde ortaya çıkışının doğası. Nesne, moleküllerin (masanın içindeki) olağan konumunu ve bağlantılarını deforme ediyormuş gibi görünüyordu, onlar da orijinal durumlarına, "direnmeye" dönmeye çalışıyorlardı.

Kesinlikle herhangi bir vücut, hatta çok hafif bile olsa (örneğin, masanın üzerinde duran bir kalem), mikro düzeyde desteği deforme eder. Bu nedenle toprak reaksiyonu meydana gelir.

Bu kuvveti bulmanın özel bir formülü yoktur. Harfiyle gösterilir, ancak bu kuvvet basitçe ayrı bir esneklik kuvveti türüdür, dolayısıyla şu şekilde de belirtilebilir:

Kuvvet, nesnenin destekle temas ettiği noktada uygulanır. Desteğe dik olarak yönlendirilir.

Cisim maddi bir nokta olarak temsil edildiği için kuvvet merkezden temsil edilebilir.

Elastik kuvvet

Bu kuvvet deformasyonun (maddenin başlangıç ​​durumundaki değişiklik) bir sonucu olarak ortaya çıkar. Örneğin bir yayı gerdiğimizde yay malzemesinin molekülleri arasındaki mesafeyi arttırmış oluruz. Bir yayı sıkıştırdığımızda onu azaltırız. Büktüğümüzde veya kaydığımızda. Tüm bu örneklerde deformasyonu önleyen bir kuvvet ortaya çıkar: elastik kuvvet.

Elastik kuvvet deformasyonun tersi yönündedir.

Örneğin yayları seri bağlarken sertlik aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır:

Paralel bağlandığında sertlik

Numune sertliği. Gencin modülü.

Young modülü bir maddenin elastik özelliklerini karakterize eder. Bu sadece malzemeye ve fiziksel durumuna bağlı olan sabit bir değerdir. Bir malzemenin çekme veya basınç deformasyonuna direnme yeteneğini karakterize eder. Young modülünün değeri tablo halindedir.

Katıların özellikleri hakkında daha fazla bilgiyi burada bulabilirsiniz.

Vücut ağırlığı, bir nesnenin bir desteğe etki ettiği kuvvettir. Bunun yer çekimi kuvveti olduğunu söylüyorsunuz! Karışıklık şu şekilde ortaya çıkar: Aslında, çoğu zaman bir cismin ağırlığı yerçekimi kuvvetine eşittir, ancak bu kuvvetler tamamen farklıdır. Yerçekimi, Dünya ile etkileşimin bir sonucu olarak ortaya çıkan bir kuvvettir. Ağırlık, destekle etkileşimin sonucudur. Yerçekimi kuvveti nesnenin ağırlık merkezinde uygulanır, ağırlık ise desteğe (nesneye değil) uygulanan kuvvettir!

Ağırlığı belirlemenin bir formülü yoktur. Bu kuvvet harfle belirtilir.

Destek reaksiyon kuvveti veya elastik kuvvet, bir nesnenin süspansiyon veya destek üzerindeki etkisine yanıt olarak ortaya çıkar, bu nedenle gövdenin ağırlığı her zaman sayısal olarak elastik kuvvetle aynıdır ancak ters yöndedir.

Destek tepki kuvveti ve ağırlık aynı nitelikteki kuvvetlerdir; Newton'un 3. yasasına göre eşit ve zıt yönlüdürler. Ağırlık vücuda değil desteğe etki eden bir kuvvettir. Yer çekimi kuvveti vücuda etki eder.

Vücut ağırlığı yer çekimine eşit olmayabilir. Az ya da çok olabilir ya da ağırlık sıfır olabilir. Bu duruma denir ağırlıksızlık. Ağırlıksızlık, bir nesnenin bir destekle etkileşime girmediği bir durumdur, örneğin uçuş durumu: yerçekimi var, ancak ağırlık sıfır!

Ortaya çıkan kuvvetin nereye yönlendirildiğini belirlerseniz ivmenin yönünü belirlemek mümkündür.

Lütfen ağırlığın Newton cinsinden ölçülen kuvvet olduğunu unutmayın. "Kaç kilosunuz" sorusuna doğru cevap nasıl verilir? Ağırlığımızı değil, kütlemizi belirterek 50 kg cevabını veriyoruz! Bu örnekte ağırlığımız yerçekimine eşittir, yani yaklaşık 500N!

Aşırı yükleme- ağırlığın yer çekimine oranı

Arşimet'in gücü

Kuvvet, bir cismin bir sıvıya (veya gaza) daldırıldığında bir sıvıyla (gaz) etkileşimi sonucu ortaya çıkar. Bu kuvvet vücudu sudan (gaz) dışarı iter. Bu nedenle dikey olarak yukarı doğru yönlendirilir (iter). Formülle belirlenir:

Havada Arşimet'in gücünü ihmal ediyoruz.

Arşimet kuvveti yer çekimi kuvvetine eşitse cisim yüzer. Arşimet kuvveti büyükse sıvının yüzeyine yükselir, azsa batar.

Elektrik kuvvetleri

Elektrik kökenli kuvvetler vardır. Elektrik yükünün varlığında meydana gelir. Coulomb kuvveti, Ampere kuvveti, Lorentz kuvveti gibi bu kuvvetler Elektrik bölümünde detaylı olarak ele alınmaktadır.

Bir cisme etki eden kuvvetlerin şematik gösterimi

Çoğu zaman vücut maddi bir nokta olarak modellenir. Bu nedenle, diyagramlarda çeşitli uygulama noktaları bir noktaya - merkeze aktarılır ve gövde şematik olarak bir daire veya dikdörtgen olarak gösterilir.

Kuvvetleri doğru bir şekilde belirlemek için, incelenen cismin etkileşime girdiği tüm cisimleri listelemek gerekir. Her biriyle etkileşimin sonucu olarak ne olacağını belirleyin: sürtünme, deformasyon, çekim veya belki de itme. Kuvvetin türünü belirleyin ve yönünü doğru şekilde belirtin. Dikkat! Kuvvetlerin miktarı, etkileşimin meydana geldiği cisimlerin sayısıyla çakışacaktır.

Hatırlanması gereken en önemli şey

1) Kuvvetler ve doğası;
2) Kuvvetlerin yönü;
3) Etki eden kuvvetleri tanımlayabilme

Sürtünme kuvvetleri*

Dış (kuru) ve iç (viskoz) sürtünme vardır. Temas eden katı yüzeyler arasında dış sürtünme meydana gelir, göreceli hareketleri sırasında sıvı veya gaz katmanları arasında iç sürtünme meydana gelir. Üç tür dış sürtünme vardır: statik sürtünme, kayma sürtünmesi ve yuvarlanma sürtünmesi.

Yuvarlanma sürtünmesi formülle belirlenir

Direnç kuvveti, bir cisim sıvı veya gaz içinde hareket ettiğinde ortaya çıkar. Direnç kuvvetinin büyüklüğü cismin büyüklüğüne ve şekline, hareket hızına ve sıvı veya gazın özelliklerine bağlıdır. Düşük hareket hızlarında sürükleme kuvveti vücudun hızıyla orantılıdır

Yüksek hızlarda hızın karesiyle orantılıdır

Yer çekimi, yer çekimi kanunu ve yer çekimi ivmesi arasındaki ilişki*

Bir nesnenin ve Dünya'nın karşılıklı çekiciliğini düşünelim. Aralarında yerçekimi kanununa göre bir kuvvet ortaya çıkar

Şimdi yer çekimi kanunu ile yer çekimi kuvvetini karşılaştıralım

Yer çekimine bağlı ivmenin büyüklüğü Dünya'nın kütlesine ve yarıçapına bağlıdır! Böylece Ay'daki veya herhangi bir gezegendeki nesnelerin, o gezegenin kütlesini ve yarıçapını kullanarak hangi ivmeyle düşeceğini hesaplamak mümkün oluyor.

Dünyanın merkezinden kutuplara olan mesafe ekvatordan daha azdır. Bu nedenle ekvatordaki yer çekimi ivmesi kutuplara göre biraz daha azdır. Aynı zamanda, yerçekimi ivmesinin alanın enlemesine bağlı olmasının ana nedeninin, Dünya'nın kendi ekseni etrafında dönmesi gerçeği olduğu da unutulmamalıdır.

Dünya yüzeyinden uzaklaştıkça yer çekimi kuvveti ve yer çekimi ivmesi Dünya merkezine olan uzaklığın karesi ile ters orantılı olarak değişir.

Yer reaksiyon kuvveti. Ağırlık

Taşı Dünya üzerinde duran bir masanın yatay kapağının üzerine yerleştirelim (Şek. 104). Taşın Dünya'ya göre ivmesi bir merminin hızına eşit olduğundan, Newton'un ikinci yasasına göre ona etki eden kuvvetlerin toplamı sıfırdır. Sonuç olarak, m · g yerçekiminin taş üzerindeki etkisi başka kuvvetlerle telafi edilmelidir. Taşın etkisi altında masa tablasının deforme olduğu açıktır. Bu nedenle masanın yanından taşa elastik bir kuvvet etki eder. Taşın yalnızca Dünya ve masa tablasıyla etkileşime girdiğini varsayarsak, elastik kuvvetin yer çekimi kuvvetini dengelemesi gerekir: F kontrol = -m · g. Bu elastik kuvvete denir yer reaksiyon kuvveti ve Latin harfi N ile gösterilir. Yer çekimi ivmesi dikey olarak aşağıya doğru yönlendirildiğinden, N kuvveti dikey olarak yukarıya doğru - masa tablasının yüzeyine dik olarak - yönlendirilir.

Masa tablası taşa etki ettiğinden, Newton'un üçüncü yasasına göre taş da masa tablasına P = -N kuvvetiyle etki eder (Şekil 105). Bu kuvvete denir ağırlık.

Bir cismin ağırlığı, bu cismin süspansiyona veya desteğe göre sabitken bir süspansiyona veya desteğe etki ettiği kuvvettir.

Ele alınan durumda taşın ağırlığının yer çekimi kuvvetine eşit olduğu açıktır: P = m · g. Bu, Dünya'ya göre bir süspansiyon (destek) üzerinde duran herhangi bir cisim için geçerli olacaktır (Şekil 106). Açıkçası, bu durumda süspansiyon bağlantı noktası (veya desteği) Dünya'ya göre hareketsizdir.

Yere göre hareketsiz bir askı (destek) üzerinde duran bir cisim için, cismin ağırlığı yer çekimi kuvvetine eşittir.

Gövde ve süspansiyon (destek) Dünya'ya göre düz bir çizgide düzgün bir şekilde hareket ederse, gövdenin ağırlığı da gövdeye etki eden yerçekimi kuvvetine eşit olacaktır.

Gövde ve süspansiyon (destek), Dünya'ya göre ivme ile hareket ederse, vücut süspansiyona (destek) göre hareketsiz kalırsa, o zaman vücudun ağırlığı yerçekimi kuvvetine eşit olmayacaktır.

Bir örneğe bakalım. Asansörün zemininde a ivmesi dikey olarak yukarı doğru yönlendirilmiş m kütleli bir cismin yattığını varsayalım (Şekil 107). Sadece yer çekimi kuvveti mg g ve zemin tepki kuvveti N'nin cisme etki ettiğini varsayacağız (Vücudun ağırlığı vücuda değil, desteğe, yani asansörün zeminine etki eder). Asansörün zemininde bulunan cisim, asansörle birlikte a ivmesiyle Dünya'ya doğru hareket etmektedir. Newton'un ikinci yasasına göre, vücut kütlesi ile ivmenin çarpımı, cisme etki eden tüm kuvvetlerin toplamına eşittir. Bu nedenle: m · a = N – m · g.

Bu nedenle, N = m · a + m · g = m · (g + a). Bu, eğer asansör dikey olarak yukarıya doğru yönlendirilmiş bir ivmeye sahipse, o zaman kat reaksiyon kuvveti N modülünün yerçekimi modülünden daha büyük olacağı anlamına gelir. Aslında zemin reaksiyon kuvveti sadece yerçekiminin etkisini telafi etmekle kalmamalı, aynı zamanda X ekseninin pozitif yönünde gövde ivmesini de vermelidir.

Kuvvet N, asansör zemininin gövdeye etki ettiği kuvvettir. Newton'un üçüncü yasasına göre, bir cisim zemine modülü N modülüne eşit olan bir P kuvveti ile etki eder, ancak P kuvveti ters yönde yönlendirilir. Bu kuvvet, hareketli asansördeki cismin ağırlığıdır. Bu kuvvetin modülü P = N = m (g + a)'dır. Böylece, Dünyaya göre yukarı doğru ivmeyle hareket eden bir asansörde vücut ağırlığının modülü, yerçekimi modülünden daha büyüktür..

Bu fenomene denir aşırı yükleme.

Örneğin, asansörün ivmesinin a dikey olarak yukarı doğru yönlendirildiğini ve değerinin g'ye eşit olduğunu, yani a = g olduğunu varsayalım. Bu durumda, vücut ağırlığının modülü - asansörün zeminine etki eden kuvvet - P = m (g + a) = m (g + g) = 2m g'ye eşit olacaktır. Yani vücudun ağırlığı, Dünya'ya göre hareketsiz olan veya düz bir çizgide düzgün bir şekilde hareket eden bir asansörün ağırlığının iki katı olacaktır.

Dikey olarak yukarı doğru yönlendirilmiş, Dünya'ya göre ivmeyle hareket eden bir süspansiyon (veya destek) üzerindeki bir gövde için, gövdenin ağırlığı yerçekimi kuvvetinden daha büyüktür.

Yere göre ivmeyle hareket eden bir asansördeki cismin ağırlığının, aynı cismin durgun haldeki veya düz bir çizgide düzgün hareket eden bir asansördeki ağırlığına oranına denir. Yük faktörü veya daha kısaca, aşırı yükleme.

Aşırı yük katsayısı (aşırı yük) - aşırı yük sırasında vücut ağırlığının vücuda etki eden yerçekimi kuvvetine oranı.

Yukarıda ele alınan durumda aşırı yük 2'ye eşittir. Eğer asansörün ivmesi yukarıya doğru yönlendirilmişse ve değeri a = 2g ise, o zaman aşırı yük faktörünün 3'e eşit olacağı açıktır.

Şimdi m kütleli bir cismin bir asansörün zemininde durduğunu ve bu cismin Dünya'ya göre ivmesinin dikey olarak aşağıya doğru (X ekseninin aksi yönünde) olduğunu hayal edin. Asansör hızlanma modülü a, yer çekimi ivme modülünden küçükse, o zaman asansör zemini reaksiyon kuvveti X ekseninin pozitif yönünde hala yukarıya doğru yönlendirilecek ve modülü N = m (g - a)'ya eşit olacaktır. . Sonuç olarak, cismin ağırlığının modülü P = N = m (g - a) olacaktır, yani yerçekimi modülünden daha az olacaktır. Böylece gövde, modülü yerçekimi modülünden daha küçük olan bir kuvvetle asansörün zeminine baskı yapacaktır.

Bu duygu, yüksek hızlı bir asansöre binmiş veya büyük bir salıncakta sallanmış olan herkese tanıdık gelir. Yukarıdan aşağıya doğru indikçe desteğe olan baskının azaldığını hissediyorsunuz. Desteğin ivmesi pozitifse (asansör ve salınım yükselmeye başlarsa), desteğe daha sert bastırılırsınız.

Asansörün Dünya'ya göre ivmesi aşağıya doğru yönlendirilirse ve büyüklük olarak yerçekimi ivmesine eşitse (asansör serbestçe düşer), o zaman zemin reaksiyon kuvveti sıfıra eşit olacaktır: N = m (g - a) = m (g - g) = 0. B Bu durumda asansör katı, üzerinde yatan cisme baskı yapmayı bırakacaktır. Sonuç olarak Newton'un üçüncü yasasına göre cisim asansörün zeminine baskı uygulamayacak ve asansörle birlikte serbest düşüş yapacaktır. Vücut ağırlığı sıfır olacak. Bu duruma denir ağırlıksızlık durumu.

Vücudun ağırlığının sıfır olduğu duruma ağırlıksızlık denir.

Son olarak, eğer asansörün Dünya'ya doğru ivmesi yer çekimi ivmesinden daha büyük olursa, cisim asansörün tavanına doğru bastırılacaktır. Bu durumda vücut ağırlığı yön değiştirecektir. Ağırlıksızlık durumu ortadan kalkacaktır. Şekil 1'de gösterildiği gibi, içinde nesne varken kavanozu keskin bir şekilde aşağı çekerseniz ve kavanozun üstünü avucunuzla kaplarsanız, bu kolayca doğrulanabilir. 108.

Sonuçlar

Bir cismin ağırlığı, bu cismin süspansiyona veya desteğe göre sabitken bir tepsi veya destek üzerinde etki ettiği kuvvettir.

Yere göre yukarıya doğru ivmeyle hareket eden bir asansördeki cismin ağırlığı, yerçekimi modülünden daha büyük bir modüle sahiptir. Bu fenomene denir aşırı yükleme.

Aşırı yük katsayısı (aşırı yük) - aşırı yük sırasında vücut ağırlığının bu vücuda etki eden yerçekimi kuvvetine oranı.

Vücut ağırlığı sıfırsa bu duruma denir ağırlıksızlık.

Sorular

1. Yer reaksiyon kuvveti olarak adlandırılan kuvvet nedir? Vücut ağırlığına ne denir?
2. Uygulanan vücudun ağırlığı nedir?
3. Vücut ağırlığının aşağıdaki durumlara örnekler verin: a) yer çekimine eşit olduğunda; b) sıfıra eşit; c) daha fazla yer çekimi; d) daha az yer çekimi.
4. Aşırı yük ne denir?
5. Hangi duruma ağırlıksızlık denir?

Egzersizler

6. Yedinci sınıf öğrencisi Sergei odasında banyo terazisinin üzerinde duruyor. Alet iğnesi 50 kg işaretinin karşısında konumlandırılmıştır. Sergei'nin ağırlığının modülünü belirleyin. Bu güçle ilgili diğer üç soruyu cevaplayın.
7. a = 3g ivmesiyle dikey olarak yükselen bir roketteki astronotun maruz kaldığı aşırı yükü bulun.
8. Kütlesi m = 100 kg olan bir astronot, egzersiz 2'de belirtilen rokete hangi kuvveti uygular? Bu kuvvete ne denir?
9. Kütlesi m = 100 kg olan bir astronotun ağırlığını aşağıdakileri sağlayan bir rokette bulun: a) fırlatıcı üzerinde hareketsiz duran; b) dikey olarak yukarıya doğru a = 4g ivmesiyle yükseliyor.
10. Odanın tavanına iliştirilen hafif bir ip üzerinde hareketsiz asılı duran m = 2 kg kütleli bir ağırlığa etki eden kuvvetlerin büyüklüğünü belirleyiniz. İpliğin yan tarafına etki eden elastik kuvvetin modülleri nelerdir: a) ağırlık; b) tavanda mı? Ağırlığın ağırlığı nedir? Talimatlar: Soruları cevaplamak için Newton yasalarını kullanın.
11. Aşağıdaki durumlarda, yüksek hızlı bir asansörün tavanından bir ipe asılan m = 5 kg kütleli yükün ağırlığını bulun: a) asansör düzgün şekilde yükseliyorsa; b) asansör eşit şekilde iner; c) v = 2 m/s hızıyla yukarıya doğru yükselen asansör, a = 2 m/s 2 ivmesiyle frenlemeye başladı; d) v = 2 m/s hızıyla aşağı inen asansör a = 2 m/s 2 ivmesiyle fren yapmaya başladı; e) asansör a = 2 m/s2 ivmesiyle yukarı doğru hareket etmeye başladı; e) asansör a = 2 m/s2 ivmesiyle aşağı doğru hareket etmeye başladı.

NEWTON YASALARI KUVVET TÜRLERİ. Kuvvet türleri Elastik kuvvet Sürtünme kuvveti Yerçekimi kuvveti Arşimet kuvveti Bir ipliğin gerilme kuvveti Destek reaksiyon kuvveti Vücut ağırlığı Evrensel kuvvet. - sunum

Konuyla ilgili sunum: "NEWTON YASALARI KUVVET TÜRLERİ. Kuvvet türleri Elastik kuvvet Sürtünme kuvveti Yerçekimi kuvveti Arşimet kuvveti Bir ipliğin gerilme kuvveti Destek reaksiyon kuvveti Vücut ağırlığı Evrensel kuvvet.” - Deşifre metni:

1 NEWTON YASALARI KUVVET TÜRLERİ

2 kuvvet türü Elastik kuvvet Sürtünme kuvveti Yer çekimi kuvveti Arşimed kuvveti İplik gerdirme kuvveti Destek reaksiyon kuvveti Vücut ağırlığı Evrensel yerçekimi kuvveti

3 Newton yasaları. 1 HukukHukuk2 HukukHukuk3 Hukuk

4 1 Newton yasası. Serbest cisimlerin düzgün ve doğrusal olarak hareket ettiği atalet adı verilen referans sistemleri vardır. Kanunlar

5 2 Newton yasası. Bir cismin kütlesi ile ivmesinin çarpımı, cisme etki eden kuvvetlerin toplamına eşittir. Kanunlar

6 3 Newton yasası. Cisimlerin birbirlerine etki ettiği kuvvetler eşit büyüklüktedir ve zıt yönlerde tek bir doğru doğrultusunda yönlendirilir.

7 SSSS IIII LLLL AAAAA V SSSS Petrolünde MMMM IIII Rrrr NNNN LLC GGG LLC TTTT YAYAYA YAYAYA TTTT EDUE NNNNNNEII YAYAIAYA. G – yerçekimi sabiti. m – vücut kütlesi r – vücut merkezleri arasındaki mesafe.

8 SSSS iiiiii lllll aaaa in v in ssss eee mmmm iii rrrr nnnn ooooo yyyy ooooo t t t yayyy yyyy oooo tttt eeee nnnn iii yaya – – – – pppp rrrr eeee tttt yayay zhzhzh eee nnnn eeee eee t t t eeee lll ll d d d d rrrrr uuu yyyy k k k k d d d rrrrr uuuu yyyy uuuu. NNNNN aaaa pppp rrrrr aaaa vvvv lllll eee nnnn aaaa p p p p ooooo p p p p prrrrr yay mmmm oooo yyyy. SSSS OOOOEEED DDDD III NNNNNNEY Yuyuyuye EDUSHSHSHSHEYE YIYY TCTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTSYYYY TO T T T TOEEELLL.

9 ССССaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa

10 N NN Yer reaksiyon kuvveti – (N) – desteğin vücut üzerindeki, desteğe dik yöndeki etkisi. Yer reaksiyon kuvveti

11 Sürtünme kuvveti Sürtünme kuvveti Bu, bir yüzeyin hareket eden veya hareket etmeye çalışan bir cisim üzerindeki harekete veya olası harekete karşı yöndeki hareketidir. Eğer cisim hareket etmiyorsa sürtünme kuvveti uygulanan kuvvete eşittir. Vücut hareket ediyorsa veya yeni hareket etmeye başlıyorsa sürtünme kuvveti aşağıdaki formüle göre bulunur: - sürtünme katsayısı N - destek reaksiyon kuvveti Sürtünme kuvveti

12 Elastik kuvvet Elastik kuvvet Elastik kuvvet, elastik olarak deforme olmuş bir cismin etkisidir. Deformasyona karşı yönlendirilir.

13 Bir cismin bir destek veya askı üzerindeki hareketi AĞIRLIK |P|=|N| |P|=|T|

14 Arşimet kuvveti Arşimet kuvveti, bir sıvının, içine daldırılmış bir cisme etki ettiği kuvvettir. ARŞİMET'İN GÜCÜ

15 YERÇEKİMİ Kuvveti Yerçekimi, dünyanın merkezine doğru yönlendirilmiş bir cismin üzerine etki eden kuvvettir.

Destek reaksiyon kuvveti kanunu

Pirinç. 7. Çekme kuvvetleri

Zemin reaksiyonu sıfır olursa, cismin bir durumda olduğu söylenir. ağırlıksızlık. Ağırlıksızlık durumunda vücut yalnızca yerçekiminin etkisi altında hareket eder.

1.2.3. Atalet ve atalet. Eylemsiz referans sistemleri.

Newton'un ilk yasası

Deneyimler, herhangi bir cismin, hareket halinde ya da hareketsiz olmasına bakılmaksızın, durumunu değiştirme girişimlerine direndiğini göstermektedir. Cisimlerin bu özelliğine denir eylemsizlik. Atalet kavramı cisimlerin eylemsizliği ile karıştırılmamalıdır. Eylemsizlik cisimler, dış etkilerin yokluğunda, bazı dış etkenler bu durumu değiştirene kadar cisimlerin dinlenme veya doğrusal ve tekdüze hareket durumunda olmasıyla ortaya çıkar. Ataletin, ataletten farklı olarak niceliksel bir özelliği yoktur.

Dinamik problemler Newton yasaları adı verilen üç temel yasa kullanılarak çözülür. Newton yasaları tatmin edicidir eylemsiz referans sistemleri. Atalet referans sistemleri (ISO)- Bunlar, diğer cisimlerden etkilenmeyen cisimlerin ivme olmadan, yani doğrusal ve düzgün bir şekilde hareket ettiği veya hareketsiz olduğu referans sistemleridir.

Newton'un birinci yasası (eylemsizlik yasası): Herhangi bir maddi noktanın, dış etkilerin yokluğunda düzgün ve doğrusal olarak hareket ettiği veya hareketsiz olduğu bu tür referans sistemleri (sözde atalet sistemleri) vardır. Buna göre Galileo'nun görelilik ilkesi Farklı eylemsiz referans sistemlerindeki tüm mekanik olaylar aynı şekilde ilerler ve hiçbir mekanik deney, belirli bir referans sisteminin hareketsiz mi olduğunu yoksa doğrusal ve düzgün bir şekilde mi hareket ettiğini belirleyemez.

1.2.4. Newton'un ikinci yasası. Beden dürtüsü ve kuvvet dürtüsü.

Momentumun korunumu kanunu. Newton'un üçüncü yasası

Newton'un ikinci yasası: Bir veya daha fazla kuvvetin etkisi altında maddi bir noktanın elde ettiği ivme, etki eden kuvvetle (veya tüm kuvvetlerin bileşkesiyle) doğru orantılıdır, maddi noktanın kütlesiyle ters orantılıdır ve yön, etki eden kuvvetin yönüyle çakışır (veya sonuç):

. (8)

Newton'un ikinci yasasının başka bir gösterimi vardır. Şimdi cismin momentumu kavramını tanıtalım.

Vücut dürtüsü(veya basitçe dürtü) - vücut kütlesinin çarpımı tarafından belirlenen mekanik hareketin bir ölçüsü
onun hızında yani,
. Newton'un ikinci yasasını (öteleme hareketinin dinamiğinin temel denklemi) yazalım:

Kuvvetlerin toplamını bileşkesiyle değiştirelim
ve Newton'un ikinci yasasının girişi aşağıdaki formu alır:

, (9)

ve Newton'un ikinci yasasının kendisi de şu şekilde formüle edilebilir: Momentumun değişim hızı cisme etki eden kuvveti belirler.

Son formülü dönüştürelim:
. Büyüklük
adı aldım kuvvet dürtüsü.İmpuls kuvveti
vücut momentumundaki değişiklikle belirlenir
.

Dış kuvvetlerden etkilenmeyen cisimlerden oluşan mekanik sisteme ne ad verilir? kapalı(veya izole edilmiş).

Momentumun korunumu kanunu: Kapalı bir cisimler sisteminin momentumu sabit bir miktardır.

Newton'un üçüncü yasası: cisimlerin etkileşimi sırasında ortaya çıkan kuvvetler eşit büyüklükte, zıt yöndedir ve farklı cisimlere uygulanır (Şekil 8):

. (10)

Pirinç. 8. Newton'un üçüncü yasası

Newton'un 3. yasasından şu sonuç çıkıyor: Cisimler etkileşime girdiğinde çiftler halinde kuvvetler ortaya çıkar. Newton yasalarına ek olarak, dinamik yasaların tam sistemi şunları içermelidir: kuvvetlerin bağımsız eylemi ilkesi: herhangi bir kuvvetin hareketi diğer kuvvetlerin varlığına veya yokluğuna bağlı değildir; birden fazla kuvvetin birleşik etkisi, bireysel kuvvetlerin bağımsız etkilerinin toplamına eşittir.

Normal yer reaksiyon kuvveti

Destekten (veya süspansiyondan) vücuda etki eden kuvvete destek reaksiyon kuvveti denir. Cisimler temas ettiğinde destek tepki kuvveti temas yüzeyine dik olarak yönlendirilir. Vücut yatay ve sabit bir masa üzerinde yatıyorsa, destek reaksiyon kuvveti dikey olarak yukarıya doğru yönlendirilir ve yerçekimi kuvvetini dengeler:

Wikimedia Vakfı. 2010.

Diğer sözlüklerde “Normal yer tepki kuvveti”nin ne olduğunu görün:

Kayan sürtünme kuvveti- Kayma sürtünme kuvveti, göreceli hareketleri sırasında temas eden cisimler arasında ortaya çıkan kuvvettir. Gövdeler arasında sıvı veya gaz tabakası (yağlayıcı) yoksa bu tür sürtünmeye kuru denir. Aksi halde sürtünme... ... Vikipedi

Güç (fiziksel miktar)- "Güç" talebi buraya yönlendirilmektedir; diğer anlamlarına da bakınız. Kuvvet Boyutu LMT−2 SI birimleri ... Wikipedia

Güç- "Güç" talebi buraya yönlendirilmektedir; diğer anlamlarına da bakınız. Kuvvet Boyutu LMT−2 SI birimleri newton ... Vikipedi

Amonton Yasası- Amonton Coulomb yasası, bir cismin göreceli kayması sırasında ortaya çıkan yüzey sürtünme kuvveti ile yüzeyden cisme etki eden normal reaksiyon kuvveti arasında bağlantı kuran ampirik bir yasadır. Sürtünme kuvveti, ... ... Vikipedi

Sürtünme Yasası- Kayma sürtünme kuvvetleri, göreceli hareketleri sırasında temas eden cisimler arasında ortaya çıkan kuvvetlerdir. Gövdeler arasında sıvı veya gaz tabakası (yağlayıcı) yoksa bu tür sürtünmeye kuru denir. Aksi halde sürtünme... ... Vikipedi

Statik sürtünme- Statik sürtünme, yapışma sürtünmesi, temas eden iki cisim arasında ortaya çıkan ve bağıl hareketin oluşmasını engelleyen kuvvettir. Temas eden iki cismin birbirini harekete geçirebilmesi için bu kuvvetin aşılması gerekir... ... Vikipedi

yürüyen adam- “Dik yürüme” talebi buraya yönlendirilmektedir. Bu konuyla ilgili ayrı bir makaleye ihtiyaç vardır. İnsanın yürümesi en doğal insan hareketidir. Karmaşık koordineli aktivitenin bir sonucu olarak gerçekleştirilen otomatikleştirilmiş motor eylemi... ... Vikipedi

Dik yürüme- Yürüme döngüsü: Tek bacakta destek, çift destek periyodu, diğer bacakta destek. İnsanın yürümesi en doğal insan hareketidir. İskeletin karmaşık koordineli aktivitesinin bir sonucu olarak ortaya çıkan otomatik bir motor eylemi ... Vikipedi

Amonton-Coulomb yasası- Bir cisim bir yüzey üzerinde kayarken oluşan sürtünme kuvveti, cismin yüzeyle temas alanına bağlı değildir, ancak bu cismin normal reaksiyon kuvvetine ve çevrenin durumuna bağlıdır. Kayma sürtünme kuvveti belirli bir kayma durumunda meydana gelir... ... Vikipedi

Coulomb yasası (mekanik)- Amonton Coulomb yasası, bir cisim bir yüzey üzerinde kayarken oluşan sürtünme kuvveti, cismin yüzeyle temas alanına bağlı değildir, ancak bu cismin normal reaksiyon kuvvetine ve durumuna bağlıdır. Çevre. Kayma sürtünme kuvveti şu durumlarda meydana gelir: ... Vikipedi

Normal reaksiyon gücü- desteğin (veya süspansiyonun) yanından vücuda etki eden kuvvet. Cisimler temas ettiğinde reaksiyon kuvveti vektörü temas yüzeyine dik olarak yönlendirilir. Hesaplama için aşağıdaki formül kullanılır:

$|\backslash vec\; N|=\; mg\; \backslash cos\; \backslash theta,$

Nerede $|\backslash vec\; N|$- normal reaksiyon kuvveti vektörünün modülü, $M$- vücut kütlesi, $G$- yerçekimi ivmesi , $\backslash teta$- destek düzlemi ile yatay düzlem arasındaki açı.

Newton'un üçüncü yasasına göre normal reaksiyon kuvvetinin modülü $|\backslash vec\; N|$ vücut ağırlığı modülüne eşit $|\backslash vec\; P|$, ancak vektörleri eşdoğrusaldır ve zıt yönlüdür:

$\backslash vec\; N=\; -\backslash vec\; P.$

Amonton-Coulomb yasasından normal reaksiyon kuvveti vektörünün modülü için aşağıdaki ilişkinin doğru olduğu sonucu çıkar:

$|\backslash vec\; N|=\; \backslash frac(|\backslash vec\; F|)(k),$

Nerede $\backslash vec\; F$- kayma sürtünme kuvveti ve $k$- sürtünme katsayısı.

Statik sürtünme kuvveti formülle hesaplandığından

$|\backslash vec\; f|=\; mg\; \backslash sin\; \backslash theta,$

o zaman deneysel olarak böyle bir açı değerini bulabiliriz $\backslash teta$ statik sürtünme kuvvetinin kayma sürtünme kuvvetine eşit olacağı nokta:

$mg\; \backslash sin\; \backslash teta\; =\; k\; mg\; \backslash cos\; \backslash teta.$

Buradan sürtünme katsayısını ifade ediyoruz:

$k\; =\; \backslash mathrm(tg)\backslash \; \backslash theta.$

"Normal Reaksiyonun Gücü" makalesi hakkında bir inceleme yazın

Normal bir reaksiyonun gücünü karakterize eden bir alıntı

Bütün tarihçiler, devletlerin ve halkların birbirleriyle çatışmalarındaki dış faaliyetlerinin savaşlarla ifade edildiği konusunda hemfikirdir; doğrudan doğruya az ya da çok askeri başarıların sonucunda devletlerin ve halkların siyasi gücünün arttığı ya da azaldığı.
Bir kralın veya imparatorun, başka bir imparator veya kralla kavga ederek bir ordu topladığı, düşman ordusuyla savaştığı, zafer kazandığı, üç, beş, on bin kişiyi öldürdüğü ve bunun sonucunda nasıl olduğuna dair tarihsel açıklamalar ne kadar tuhaf olursa olsun. , devleti ve birkaç milyonluk bir halkı fethetti; Halk kuvvetlerinin yüzde biri olan bir ordunun yenilgisinin neden halkı teslim olmaya zorladığı ne kadar anlaşılmaz olursa olsun, tarihin tüm gerçekleri (bildiğimiz kadarıyla) bu gerçeğin haklılığını doğrulamaktadır. bir halkın ordusunun başka bir halkın ordusuna karşı daha fazla veya daha az başarısı, ulusların gücündeki artışın veya azalmanın nedenleri veya en azından önemli işaretlerdir. Ordu galip geldi ve galip halkın hakları, anında mağlupların aleyhine arttı. Ordu yenilgiye uğrar ve yenilginin derecesine göre anında halk haklarından mahrum bırakılır, ordusu tamamen mağlup edildiğinde tamamen boyun eğdirilir.
Antik çağlardan günümüze kadar (tarihe göre) bu böyle olmuştur. Napolyon'un tüm savaşları bu kuralın doğrulanmasıdır. Avusturya birliklerinin yenilgi derecesine göre Avusturya haklarından mahrum kalır, Fransa'nın hakları ve gücü artar. Fransa'nın Jena ve Auerstätt'taki zaferi, Prusya'nın bağımsız varlığını yok eder.

Yöntemler destek reaksiyonlarının belirlenmesi Teorik mekanik dersinde incelenir. Destek reaksiyonlarını hesaplama yönteminin yalnızca pratik sorunları üzerinde duralım, özellikle de konsollu basit bir şekilde desteklenen kiriş için (Şekil 7.4).

Tepkileri bulmamız gerekiyor: , ve . Reaksiyonların yönleri keyfi olarak seçilir. Hem dikey reaksiyonu yukarıya, hem de yatay reaksiyonu sola yönlendirelim.

Menteşeli bir destekte destek reaksiyonlarını bulma ve kontrol etme

Destek reaksiyonlarının değerlerini hesaplamak için statik denklemleri derliyoruz:

Tüm kuvvetlerin (aktif ve reaktif) eksene izdüşümlerinin toplamız sıfırdır: .

Kirişe yalnızca dikey yükler (kirişin eksenine dik) etki ettiğinden, bu denklemden şunu buluruz: yatay hareketsiz reaksiyon.

A desteğine göre tüm kuvvetlerin momentlerinin toplamı sıfıra eşittir:.

Kuvvet momenti için: kirişi saat yönünün tersine bir noktaya göre döndürüyorsa kuvvet momentinin pozitif olduğunu kabul ederiz.

Dağıtılan sonucu bulmak gerekir. Dağıtılmış doğrusal yük, dağıtılmış yükün alanına eşittir ve bu diyagramda uygulanır (uzunluk bölümünün ortasında).

B desteğine göre tüm kuvvetlerin momentlerinin toplamı sıfıra eşittir:.

Sonuç olarak eksi işareti şunu söylüyor: zemin reaksiyonunun ön yönü yanlış seçilmiş. Bu destek reaksiyonunun yönünü tersine değiştiriyoruz (bkz. Şekil 7.4) ve eksi işaretini unutuyoruz.

Destek reaksiyonlarını kontrol etme

Tüm kuvvetlerin eksene izdüşümlerinin toplamısensıfıra eşit olmalıdır: .

Yönü y ekseninin pozitif yönüyle çakışan kuvvetler, üzerine artı işaretiyle yansıtılır.