Каким свойством обладает масса тела
Отношение величины силы, действующей на тело, к приобретенному телом ускорению постоянно для данного тела. Масса тела и есть это отношение.
1. | Масса=Сила/ускорение m=F/a |
Масса тела является неизменной характеристикой данного тела, не зависящей от его местоположения. Масса характеризует два свойства тела:
Инерция
Тело изменяет состояние своего движения только под воздействием внешней силы.
Тяготение
Между телами действуют силы гравитационного притяжения.
Эти свойства присущи не только телам, т.е. веществу, но и другим формам существования материи (например излучению, полям). Справедливо следующее утверждение:
Масса тела характеризует свойство любого вида материи быть инертной и тяжелой, т.е. принимать участие в гравитационных взаимодействиях.
Центр масс и система центра масс
В любой системе частиц имеется одна замечательная точка С- центр инерции, или центр масс, — которая обладает рядом интересных и важных свойств. Центр масс является точкой приложения вектора импульса системы , так как вектор любого импульса является полярным вектором. Положение точки С относительно начала О данной системы отсчета характеризуется радиусом-вектором, определяемым следующей формулой:
(4.8) |
где — масса и радиус-вектор каждой частицы системы, M — масса всей
системы (рис. 4.3).
Импульс материальной точки, системы материальных точек и твердого тела.
Импульсом материальной точки называют величину равную произведению массы точки на ее скорость.
Обозначим импульс (его также называют иногда количеством движения) буквой . Тогда
. (2)
Из формулы (2) видно, что импульс — векторная величина. Так как m > 0, то импульс имеет то же направление, что и скорость.
Единица импульса не имеет особого названия. Ее наименование получается из определения этой величины:
[p] = [m] · [υ] = 1 кг · 1 м/с = 1 кг·м/с .
Момент импульса материальной точки относительно точки O определяется векторным произведением
, где — радиус-вектор, проведенный из точки O, — импульс материальной точки.
Момент импульса материальной точки относительно неподвижной оси равен проекции на эту ось вектора момента импульса, определенного относительно произвольной точки O данной оси. Значение момента импульса не зависит от положения точки O на оси z.
Момент импульса твердого тела относительно оси есть сумма моментов импульса отдельных частиц, из которых состоит тело относительно оси. Учитывая, что , получим
.
Если сумма моментов сил, действующих на тело, вращающееся вокруг неподвижной оси, равна нулю, то момент импульса сохраняется (закон сохранения момента импульса):
.
Производная момента импульса твердого тела по времени равна сумме моментов всех сил, действующих на тело:
.
Фундаментальные и нефундаментальные взаимодействия. Сила как мера взаимодействия тел. Свойства силы.
Фундамента́льные взаимоде́йствия — качественно различающиеся типы взаимодействия элементарных частиц и составленных из них тел.
На сегодня достоверно известно существование четырех фундаментальных взаимодействий:
— гравитационного
— электромагнитного
— сильного
— слабого
При этом электромагнитное и слабое взаимодействия являются проявлениями единого электрослабого взаимодействия.
Сила как мера взаимодействия тел
Сила — векторная величина, характеризующая механическое действие одного тела на другое, которое проявляется в деформациях рассматриваемого тела и изменении его движения относительно других тел.
Сила характеризуется модулем и направлением. Модуль и направление силы не зависят от выбора системы отсчета.
Понятие силы относится к двум телам. Всегда можно указать тело, на которое действует сила, и тело со стороны которого она действует.
Способы измерения силы:
-определение ускорения эталонного тела под действием данной силы;
— определение деформации эталонного тела.
Первый закон Ньютона
Первый закон Ньютона постулирует наличие такого явления, как инерция тел. Поэтому он также известен как Закон инерции. Инерция — это явление сохранения телом скорости движения (и по величине, и по направлению), когда на тело не действуют никакие силы. Чтобы изменить скорость движения, на тело необходимо подействовать с некоторой силой. Естественно, результат действия одинаковых по величине сил на различные тела будет различным. Таким образом, говорят, что тела обладают инертностью. Инертность — это свойство тел сопротивляться изменению их текущего состояния. Величина инертности характеризуется массой тела.
Существуют такие системы отсчёта, называемые инерциальными, относительно которых материальная точка при отсутствии внешних воздействий сохраняет величину и направление своей скорости неограниченно долго.
Системы отсчета, в которых выполняется первый закон Ньютона, называют инерциальными.
Или
Инерциальные системы отсчета – это системы, относительно которых материальная точка при отсутствии на нее внешних воздействий или их взаимной компенсации покоится или движется равномерно и прямолинейно.
18. Второй закон Ньютона
Второй закон Ньютона — дифференциальный закон движения, описывающий взаимосвязь между приложенной к материальной точке силой и получающимся от этого ускорением этой точки. Фактически, второй закон Ньютона вводит массу как меру проявления инертности материальной точки в выбранной инерциальной системе отсчёта (ИСО).
Современная формулировка
При подходящем выборе единиц измерения, этот закон можно записать в виде формулы:
где — ускорение материальной точки;
— сила, приложенная к материальной точке;
— масса материальной точки.
Или в более известном виде:
В случае, когда масса материальной точки меняется со временем, второй закон Ньютона формулируется с использованием понятия импульс:
В инерциальной системе отсчета скорость изменения импульса материальной точки равна равнодействующей всех приложенных к ней сил.
где — импульс точки,
где — скорость точки;
— время;
— производная импульса по времени.
Когда на тело действуют несколько сил, с учётом принципа суперпозиции второй закон Ньютона записывается:
или
Второй закон Ньютона действителен только для скоростей, много меньших скорости света и в инерциальных системах отсчёта. Для скоростей, приближенных к скорости света, используются законы теории относительности.
Нельзя рассматривать частный случай (при ) второго закона как эквивалент первого, так как первый закон постулирует существование ИСО, а второй формулируется уже в ИСО.
19. Третий закон Ньютона
Этот закон объясняет, что происходит с двумя взаимодействующими телами. Возьмём для примера замкнутую систему, состоящую из двух тел. Первое тело может действовать на второе с некоторой силой , а второе — на первое с силой . Как соотносятся силы? Третий закон Ньютона утверждает: сила действия равна по модулю и противоположна по направлению силе противодействия. Подчеркнём, что эти силы приложены к разным телам, а потому вовсе не компенсируются.
Современная формулировка
Материальные точки попарно действуют друг на друга с силами, имеющими одинаковую природу, направленными вдоль прямой, соединяющей эти точки, равными по модулю и противоположными по направлению:
Закон отражает принцип парного взаимодействия. То есть все силы в природе рождаются парами.
Ìàññîé òåëà íàçûâàåòñÿ ôèçè÷åñêàÿ âåëè÷èíà, õàðàêòåðèçóþùàÿ åãî èíåðöèîííûå è ãðàâèòàöèîííûå ñâîéñòâà.
Èíåðöèîííûå ñâîéñòâà ìàññû â íüþòîíîâîé ìåõàíèêå (ò. å. ïðè ñêîðîñòÿõ, ñóùåñòâåííî ìåíüøèõ ñêîðîñòè ñâåòà) õàðàêòåðèçóþòñÿ ñîîòíîøåíèÿìè ìåæäó ìàññîé m, èìïóëüñîì p òåëà, äåéñòâóþùåé íà òåëî ñèëîé F è åãî óñêîðåíèåì:
×åì áîëüøå ìàññà òåëà, òåì áîëåå îíî èíåðòíî. Ìàññû òåë ìîæíî ñðàâíèâàòü ïî óñêîðåíèÿì, êîòîðûå òåëà ïðèîáðåòàþò ïðè âçàèìîäåéñòâèè äðóã ñ äðóãîì. ×åì ìåíüøå ìåíÿåòñÿ ñêîðîñòü òåëà ïðè âçàèìîäåéñòâèè, òåì îíî èíåðòíåå, çíà÷èò òåì áîëüøå åãî ìàññà, è íàîáîðîò.
Ãðàâèòàöèîííûå ñâîéñòâà ìàññû. Ïî òåîðèè Íüþòîíà ìàññà – èñòî÷íèê ñèëû âñåìèðíîãî òÿãîòåíèÿ:
ãäå m1. m2 – ìàññû äâóõ òåë, r – ðàññòîÿíèå ìåæäó òåëàìè, G – ãðàâèòàöèîííàÿ ïîñòîÿííàÿ.
Èç èíåðöèîííûõ è ãðàâèòàöèîííûõ ñâîéñòâ ñëåäóåò, ÷òî óñêîðåíèå ñâîáîäíîãî ïàäåíèÿ íå çàâèñèò îò ìàññû ïàäàþùåãî òåëà è åãî äðóãèõ õàðàêòåðèñòèê (îáúåìà, ïëîòíîñòè è ò.ä.). Ýòó çàêîíîìåðíîñòü íàçûâàþò ðàâåíñòâîì èíåðòíîé è ãðàâèòàöèîííîé ìàññ. Íà ñàìîì äåëå ðå÷ü èäåò îá îäíîé è òîé æå ìàññå – ôèçè÷åñêîé âåëè÷èíå, êîòîðàÿ ÿâëÿåòñÿ èñòî÷íèêîì äâóõ ôèçè÷åñêèõ ÿâëåíèé – èíåðöèè è ãðàâèòàöèè.
 êëàññè÷åñêîé ôèçèêå ìàññà ÿâëÿåòñÿ ìåðîé êîëè÷åñòâà âåùåñòâà., ñîäåðæàùåãîñÿ â òåëå. Çäåñü ñïðàâåäëèâ çàêîí ñîõðàíåíèÿ ìàññû: ìàññà èçîëèðîâàííîé ñèñòåìû òåë íå ìåíÿåòñÿ ñî âðåìåíåì è ðàâíà ñóììå ñîñòàâëÿþùèõ åå ìàññ òåë.
Åäèíèöåé ìàññû â ÑÈ ïðèíÿò êèëîãðàìì (1 êã).
Êàëüêóëÿòîðû ïî ôèçèêå | |
Ðåøåíèå çàäà÷ ïî ôèçèêå, ïîäãîòîâêà ê ÝÃÅ è ÃÈÀ, ìåõàíèêà òåðìîäèíàìèêà è äð. | |
Êàëüêóëÿòîðû ïî ôèçèêå |
Ôèçèêà 7,8,9,10,11 êëàññ, ÅÃÝ, ÃÈÀ | |
Îñíîâíàÿ èíôîðìàöèÿ ïî êóðñó ôèçèêè äëÿ îáó÷åíèÿ è ïîäãîòîâêè â ýêçàìåíàì, ÃÂÝ, ÅÃÝ, ÎÃÝ, ÃÈÀ | |
Ôèçèêà 7,8,9,10,11 êëàññ, ÅÃÝ, ÃÈÀ |
Âåñ â äèíàìèêå. | |
Âåñîì òåëà íàçûâàþò ñèëó , ñ êîòîðîé òåëî âñëåäñòâèå åãî ïðèòÿæåíèÿ ê çåìëå äåéñòâóåò íà îïîðó èëè ïîäâåñ. | |
Âåñ â äèíàìèêå. |
Ñèëà òÿæåñòè â äèíàìèêå. | |
Ñèëîé òÿæåñòè íàçûâàþò ñèëó, ñ êîòîðîé Çåìëÿ ïðèòÿãèâàåò ê ñåáå òåëî, íàõîäÿùååñÿ âáëèçè åå ïîâåðõíîñòè . | |
Ñèëà òÿæåñòè â äèíàìèêå. |
Ïëîòíîñòü âåùåñòâà â äèíàìèêå. | |
Ïëîòíîñòü âåùåñòâà – ôèçè÷åñêàÿ âåëè÷èíà , ïîêàçûâàþùàÿ, ÷åìó ðàâíà ìàññà â åäèíèöå îáúåìà ýòîãî âåùåñòâà. | |
Ïëîòíîñòü âåùåñòâà â äèíàìèêå. |
Íåâåñîìîñòü â äèíàìèêå. | |
Íåâåñîìîñòü ñîñòîÿíèå, â êîòîðîì íàõîäèòñÿ ìàòåðèàëüíîå òåëî, êîòîðîå ñâîáîäíî äâèæåòñÿ â ïîëå òÿãîòåíèÿ Çåìëè (èëè äðóãîãî íåáåñíîãî òåëà) ïîä äåéñòâèåì òîëüêî ñèë òÿãîòåíèÿ . | |
Íåâåñîìîñòü â äèíàìèêå. |
Есть инерция, а есть инертность.
Инерция – это физическое явление, инертность – это свойство тел. Все тела
обладают этим свойством, все тела инертны. Это означает, что у каждого тела
скорость меняется не сразу под действием другого тела, некоторое время она
сохраняется. У каких-то тел скорость изменить легче, это происходит быстро и с
меньшим усилием при воздействии. У каких-то тел всё наоборот – скорость
изменить трудно, это происходит медленно, усилия нужны значительные. Значит,
есть тела разной инертности. Как измерять инертность? Что служит мерой
инертности тел? Это всем знакомая величина – масса.
Масса в физике обозначается буквой m, происходит от греч. слова μάζα —
кусок, глыба, ком.
Масса как научный термин была введена И. Ньютоном.
ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ:
Самым известным
деревом, на котором растут «конфеты», является цератония. Это вечнозеленое
растение высотой до 10 метров встречается в субтропиках Средиземноморья и Малой
Азии. Дерево это внешне похоже на белую акацию и относится к тому же семейству
бобовых; плоды называют «цареградскими стручками», или «сладкими царскими
рожками», поэтому в научной литературе его еще именуют рожковым деревом.
Стручки у цератонии очень крупные (до 10 — 25 сантиметров в длину, 4 — в ширину
и 1 см в толщину), внутри они заполнены сочной сладковатой мякотью с семенами.
Мякоть содержит до 50 процентов сахара!
В давние
времена торговцы сладостями стали привозить их на Русь и продавали по очень
большой цене как «конфеты» из Царьграда. Быстро расходился и отжатый из плодов
сок — сладкий сироп. Импорт цареградских стручков процветал до самых последних
лет существования царской России, а потом о «царских конфетах» почему-то стали
забывать. Однако это дерево оставило среди людей и иную память.
Еще древние
ювелиры и аптекари заметили, что семена цератонии на удивление однородны по
массе (200 мг), поэтому семенами как маленькими гирьками стали пользоваться при
взвешивании благородных металлов, драгоценных камней и лекарств. Конечно,
сейчас рожковое дерево уже не применяется в такой роли, однако вес одного
семени — карат (от греческого цератония, или «кератос») до сих пор состоит на
службе у человека.
200
мг=0,2г=0,0002кг=2 . 10 -4
кг
Масса Солнца 2 х 1030 кг. |
Масса Земли 6 х 1024 кг. |
Самый крупный град обрушился в 1986 году на Бангладеш. Вес градин |
Этим летом один английский фермер вырастил луковицу, масса которой 7 кг. |
Самое большое на земле животное — кит, может иметь массу 150 т. |
Слоны самые крупные современные наземные млекопитающие. Их масса до 7,5 |
Маленькая птичка королек имеет массу всего 5–7 г. |
Лягушка – бык имеет массу до 600 г. |
Бамбуковый медведь – панда, имеет массу 150 кг, в день он съедает 10 – 20 |
А ещё:
Знаю я с седьмого класса:
Главное для тела – масса.
если масса велика,
Жизнь для тела нелегка:
С места тело трудно сдвинуть,
Трудно вверх его подкинуть,
Трудно скорость изменить.
Только в том кого винить?
Как рассчитать индекс массы тела (ИМТ)
Индекс массы тела можно вычислить по формуле:
Массу тела в килограммах следует разделить на величину
роста в метрах, возведенную в квадрат:
ИМТ = масса
тела (кг) : (рост . рост) (м2)
Например, масса человека — 85 кг, рост =164 см.
Следовательно, ИМТ в этом случае равен:
ИМТ = 85 : (1,61*1,64)
= 31,6
Показатель индекса массы тела был предложен в качестве
определителя нормальной массы тела бельгийским социологом и статистиком
Адольфом Кетеле (Adolphe Quetelet) ещё в 1869 году.
В соответствии с рекомендациями Всемирной Организации
Здравоохранения разработана следующая интерпретация показателей ИМТ:
Индекс массы тела | Соответствие между массой человека и его ростом |
16 и менее | Выраженный дефицит массы |
16—18,5 | Недостаточная (дефицит) масса тела |
18,5—25 | Норма |
25—30 | Избыточная масса тела (предожирение) |
30—35 | Ожирение первой степени |
35—40 | Ожирение второй степени |
40 и более | Ожирение третьей степени |
Индекс массы тела используют для определения степени ожирения и степени
риска развития сердечно сосудистых заболевай, диабета и других осложнений,
связанных с избыточной массой тела и ожирением.
Типы массы тела | ИМТ (кг/м2) | Риск сопутствующих заболеваний |
Дефицит массы тела | Низкий (повышен риск других заболеваний) | |
Нормальная масса тела | 18,5-24,9 | Обычный |
Избыточная масса тела | 25,0-29,9 | Повышенный |
Ожирение I степени | 30,0-34,9 | Высокий |
Ожирение II степени | 35,0-39,9 | Очень высокий |
Ожирение III степени | 40 | Чрезвычайно высокий |
диана с. · 4 января 2019
312
Люблю халву, варенье, сыр. Увлекаюсь компьютерами и всякими новыми и инновационн…
Это физическая виличина, определяющая свойства тела с точки зрения инерции и гравитации. При этом имеет смысл при скоростях, намного меньше скорости света. Если определить попроще — то это количество вещества (их химии)
Сколько весит тень?
физик-теоретик в прошлом, дауншифтер и журналист в настоящем, живу в Германии
Вес (в физике) — это сила, с которой тело давит на опору. Обычно его путают с массой, так как в гравитационном поле Земли вес пропорционален массе, а коэффициент пропорциональности (ускорение свободного падения) практически неизменен. Также и во вращающейся неинерциальной системе (например, во вращающейся космической станции) центробежная сила (а с нею и вес объектов) будет пропорциональна их массе, но коэффициент пропорциональности будет уже иным.
Теперь о тени. Конечно, это не объект. И массы у нее нет. Тем не менее, в некотором смысле у тени есть вес. Только он — отрицательный!
Ведь тень — это отсутствие света из-за вставшей на его пути преграды. Свет — это поток фотонов, имеющих массу и скорость, а с ними и импульс. Если бы фотоны долетали, они передавали бы свои импульсы освещенной «опоре», оказывая непрерывное давление. А давление, умноженное на площадь — это сила. Можно сказать, вес света. Ну а тень — это отсутствие и света и его «веса». То есть, по сравнению с освещением тень как бы имеет «отрицательный» вес, примерно как «дырка» (нехватка отрицательно заряженного электрона в полупроводнике) «имеет» положительный заряд.
Прочитать ещё 3 ответа
Сразу после смерти человек теряет 21 грамм веса. Что это?
Я так понимаю речь идет об эксперименте Дункана Макдугалла. В общих чертах клал умирающих пациентов на специальные весы, и в момент смерти фиксировал уменьшение веса на 21 — 40 г.. Из-за мочеиспускания вес уменьшаться не мог, т.к. вся моча оставалась на весах; испарение и жизнедеятельность бактерий также не могли в столь короткие сроки уменьшить вес. К сожалению это открытие было разнесено в пух и прах, т.к. у Макдугалла не было ни 1 свидетеля, да и специальных весов для взвешивания он предъявить не смог. В общем, фальсификация чистой воды.
Прочитать ещё 6 ответов
Как устроены весы, которые не только показывают вес, но и рассчитывают процент жира и мышечной массы?
Кандидат ф.-м. наук, London Gates Education Group
Такие весы пропускают через вас небольшой переменный ток и меряют ваше сопротивление. У жира, костей, мышц и других тканей человеческого тела сильно отличаются электрические свойства, поэтому это возможно. Мышцы и вода хорошо проводят ток, а жир и кости — плохо.
Можно подробнее. Если бы через вас пропускали постоянный ток (то есть тот, сила которого постоянна во времени), то никаких измерений бы не получилось — весы бы просто показали сопротивление вашего тела. Но ток переменный, а для него можно мерить не только его силу, но и фазу — то есть очень грубо говоря, насколько сместился пришедший сигнал относительно запущенного в ваше тело. Таким образом меряется не сопротивление тела, а его импеданс. Именно поэтому весы называются «биоимпедансными».
У таких весов очень большая погрешность. Во-первых, огромную роль играет электрический контакт, а именно то, насколько ваши пятки плотно стоят на весах, мокрые ли они, грубая на них кожа или мягкая. Во-вторых, таким весам обязательно нужно знать ваш рост. В-третьих, показания будут очевидно меняться от количества съеденного и выпитого вами. В общем, чтобы получить воспроизводимые результаты с этого прибора, надо сильно постараться.
Прочитать ещё 1 ответ
Что такое «постоянная масса» в физике и как её найти?
Engineer — programmer ⚡⚡ Разбираюсь в компьютерах, технике, электронике, интернете и… · zen.yandex.ru/gruber
Есть выражение «привести к постоянной массе». Постоянную массу получают следующим способом: берется некоторое вещество, взвешивается. Затем устанавливается промежуток взвешиваний, скажем 100 секунд. После этого вещество обрабатывают (сушат/закаляют), увеличивая его плотность и уменьшая массу. После каждых 100 секунд, вещество взвешивают. Если расхождение в последовательных взвешиваниях более 1мг (устанавливается индивидуально для каждого вещества), то продолжают обработку. Как только расхождение между двумя последовательными взвешиваниями <1мг, говорят, что данное вещество приведено к постоянной массе.
Прочитать ещё 1 ответ