Kraft kann nur auf einen materiellen Körper wirken, der notwendigerweise Masse hat. Mit dem zweiten Newtonschen Gesetz lässt sich die Masse des Körpers bestimmen, auf den die Kraft gewirkt hat. Je nach Art der Kraft können zusätzliche Größen erforderlich sein, um die Masse in Form von Kraft zu definieren.

Du wirst brauchen

• - Beschleunigungsmesser;
• - Roulette;
• - Stoppuhr;
• - Taschenrechner.

Anweisung

Um die Masse eines Körpers zu berechnen, der einer bekannten Kraft ausgesetzt ist, verwenden Sie das Verhältnis, das aus dem zweiten Newtonschen Gesetz abgeleitet wird. Verwenden Sie dazu einen Beschleunigungsmesser, um die Beschleunigung zu messen, die der Körper als Ergebnis der Kraft erhielt. Steht dieses Gerät nicht zur Verfügung, messen Sie die Geschwindigkeit zu Beginn und am Ende der Beobachtungszeit des Körpers und teilen Sie die Geschwindigkeitsänderung durch die Zeit. Dies ist die durchschnittliche Beschleunigung des Körpers über den gemessenen Zeitraum. Berechnen Sie die Masse, indem Sie den Wert der auf den Körper wirkenden Kraft F dividieren, gemessen in m / s? Beschleunigung a, m=F/a. Nimmt man den Wert der Kraft in Newton, erhält man die Masse in Kilogramm.

Berechnen Sie die Masse des Körpers, auf den die Schwerkraft wirkt. Hängen Sie es dazu an einen Kraftmesser und ermitteln Sie auf der Waage die Kraft, die auf den Körper wirkt. Dies wird die Schwerkraft sein. Um die Masse des Körpers zu bestimmen, teilen Sie den Wert dieser Kraft Ft durch die Beschleunigung des freien Falls g? 9,81 m / s?, m \u003d F / g. Der Einfachheit halber können Sie in den Berechnungen den Wert g?10 m / s? für den Fall, dass keine hohe Genauigkeit bei der Bestimmung des Gewichtswertes in Kilogramm erforderlich ist.

Wenn sich ein Körper mit konstanter Geschwindigkeit auf einer Kreisbahn bewegt, wirkt auch eine Kraft auf ihn. Wenn ihr Wert bekannt ist, bestimmen Sie die Masse eines Körpers, der sich auf einer Kreisbahn bewegt. Messen oder berechnen Sie dazu die Geschwindigkeit des Körpers. Möglichst mit Tacho messen. Um die Geschwindigkeit zu berechnen, misst man den Radius der Körperbahn mit einem Maßband oder Lineal R und die Zeit für eine vollständige Umdrehung T mit einer Stoppuhr, dies nennt man Rotationsdauer. Die Geschwindigkeit ist gleich dem Produkt aus dem Radius und der Zahl 6,28, dividiert durch die Periode. Ermitteln Sie die Masse, indem Sie die Kraft F mit dem Radius der Flugbahn des Körpers multiplizieren und das Ergebnis durch das Quadrat seiner Geschwindigkeit m=F R/v? dividieren. Um das Ergebnis in Kilogramm zu erhalten, messen Sie die Geschwindigkeit in Metern pro Sekunde, den Radius in Metern und die Kraft in Newton.

Ich habe die Lektion in Physik nicht verstanden und ich weiß nicht, wie man die Schwerkraft bestimmt!

Antworten

Schwerkraft ist die Eigenschaft von Körpern mit Masse, sich gegenseitig anzuziehen. Körper mit Masse ziehen sich immer an. Die Anziehungskraft von Körpern mit sehr großen Massen im astronomischen Maßstab erzeugt erhebliche Kräfte, aufgrund derer die Welt so ist, wie wir sie kennen.

Die Schwerkraft ist die Ursache für die Schwerkraft der Erde, wodurch Gegenstände auf sie fallen. Aufgrund der Schwerkraft dreht sich der Mond um die Erde, die Erde und andere Planeten um die Sonne und das Sonnensystem um das Zentrum der Galaxie.

In der Physik ist Gravitation die Kraft, mit der ein Körper auf eine Stütze oder vertikale Aufhängung wirkt. Diese Kraft ist immer senkrecht nach unten gerichtet.

F ist die Kraft, mit der der Körper wirkt. Sie wird in Newton (N) gemessen.
m ist die Masse (Gewicht) des Körpers. Gemessen in Kilogramm (kg)
g ist die Freifallbeschleunigung. Sie wird in Newton geteilt durch das Kilogramm (N/kg) gemessen. Sein Wert ist konstant und beträgt im Mittel über der Erdoberfläche 9,8 N/kg.

Wie bestimmt man die Anziehungskraft?

Beispiel:

Lassen Sie die Masse des Koffers 15 kg betragen, dann verwenden wir die Formel, um die Anziehungskraft des Koffers zur Erde zu finden:

F \u003d m * g \u003d 15 * 9,8 \u003d 147 N.

Das heißt, die Anziehungskraft des Koffers beträgt 147 Newton.

Der Wert von g für den Planeten Erde ist nicht derselbe - am Äquator beträgt er 9,83 N/kg und an den Polen 9,78 N/kg. Daher nehmen sie den Durchschnittswert, den wir für die Berechnung verwendet haben. In der Luft- und Raumfahrtindustrie werden genaue Werte für verschiedene Regionen der Erde verwendet, und auch im Sport wird darauf geachtet, wenn Sportler für Wettkämpfe in anderen Ländern trainieren.

Geschichtlicher Hinweis: Zum ersten Mal berechnete er g und leitete die Formel für die Schwerkraft ab, oder besser gesagt die Formel für die Kraft, mit der ein Körper auf andere Körper wirkt, 1687, der berühmte englische Physiker Isaac Newton. Ihm zu Ehren ist die Maßeinheit der Kraft benannt. Es gibt eine Legende, dass Newton begann, das Problem der Schwerkraft zu untersuchen, nachdem ihm ein Apfel auf den Kopf gefallen war.

Wie finden die Geschwindigkeit eines Körpers, wenn man seine Masse und die darauf ausgeübte Kraft kennt?

Es gibt ein Projektil von 5 Gramm, auf das eine Kraft von 1,5 N ausgeübt wurde.

Reibungskraft - Physik im Experiment und Versuch

Gibt es eine Möglichkeit, die Geschwindigkeit herauszufinden?

Wenn ja, welche anderen Merkmale sollten bekannt sein?

Stellen wir uns vor, wir hätten diese Eigenschaften. Mit welcher Formel wird dann die Geschwindigkeit dieses Körpers berechnet?

Keine zusätzlichen Funktionen. Kraft ist eine Voraussetzung für die Beschleunigung nach dem zweiten Newtonschen Gesetz a=F/m. Aber die Geschwindigkeit zu jedem Zeitpunkt wird durch die Formel v=v0at gefunden. Um die Geschwindigkeit herauszufinden, ist es daher auch notwendig, ihren Anfangswert zu kennen und wie viel Zeit seitdem vergangen ist.

Aber wenn wir speziell über das Projektil sprechen, wird alles viel komplizierter. Die Kraft wirkt nur bis zu dem Moment, in dem das Projektil den Lauf verlässt, auf das Projektil und ist darüber hinaus nicht konstant. Die Kraft selbst ändert sich proportional zum Druck der Pulvergase. Der Druckverlauf ist in der Abbildung dargestellt.

Die Berechnung von Geschwindigkeit und Druck erfolgt bereits nach ballistischen Formeln, beispielsweise wie folgt:

wobei l der Weg im Lauf ist, L die Länge des gezogenen Teils ist, a, b, φ Pulverkonstanten sind, S die Querschnittsfläche des Laufs ist.

Aber selbst bei einer Schleuder ist die resultierende Kraft nicht konstant, sondern umgekehrt proportional zur Spannung des Gummis, und die Anfangsgeschwindigkeit hängt von dieser variablen Kraft, Masse und Zeit des Schusses ab. Daher kann man nach diesen Daten (nur Kraft und Masse) eigentlich nichts berechnen.

In diesem Fall müssen Sie 2 beantragen Newtonsches Gesetz, aber nicht in der für uns üblichen Form, sondern in einer differentiellen:

F=(p2-p1)/t, wobei F die auf den Körper ausgeübte Kraft ist, p1 der Impuls des Körpers vor dem Aufbringen der Kraft ist, p2 der Impuls des Körpers danach ist Anwendung von Kraft, t - Zeit der Krafteinwirkung.

Mit anderen Worten, der resultierende Wert der auf den Körper ausgeübten Kraft ist die Änderung des Impulses dieses Körpers pro Zeiteinheit. In dieser Form leitete Newton sein eigenes Gesetz ab.

Wenden wir diese Formel an.

So wie ich es verstehe, ist die ursprüngliche Projektilgeschwindigkeit 0, wie die 2. folgt Newtonsches Gesetz nimmt die Form an:

Nachdem wir den Schwung gemalt und die Geschwindigkeit ausgedrückt haben, haben wir:

Aus der erworbenen Formel ist ersichtlich, dass wir die Zeit kennen sollten, um die Geschwindigkeit zu finden. Je länger die Kraft auf den Körper einwirkt, desto mehr beschleunigt sie den Körper (oder verlangsamt ihn, wenn die Richtung der Kraft und die Richtung der Geschwindigkeit entgegengesetzt sind).

Stellen Sie sich vor, dass t = 1 s ist.

Um also die Geschwindigkeit des Körpers zu ermitteln, müssen wir in diesem Fall die auf den Körper wirkende Kraft, die Masse des Körpers und die Zeit kennen, zu der die Kraft auf den Körper wirkte (unter der Annahme, dass der Körper in Ruhe war).

Lassen Sie mich von jemandem korrigieren, wenn ich falsch liege, aber meiner Meinung nach ist hier Newtons 2. Gesetz. Ganz allgemein ist dies aus der Kraft dividiert durch die Masse!

Wenn eine Kraft von 1,5 N auf einen Körper mit einer Masse von 5 g ausgeübt (und nicht entfernt) wird, erhält er nach dem zweiten Newtonschen Gesetz eine Beschleunigung a = F / m = 1,5 / 0,005 = 300 m / ^ 2. Unter der Wirkung dieser Beschleunigung beginnt der Körper seine Geschwindigkeit gemäß dem Gesetz v=at zu erhöhen, wobei t die Zeit der Kraft ist. Wenn Sie also die Formel kennen, können Sie die Geschwindigkeit des Körpers in jedem berechnen Moment der Zeit.

In einer Sekunde - 1,5 / 0,005 \u003d 300 m / s. Nach 2 Sekunden - 600 m / s. Nach 3 Sekunden - 900 m / s. Nach 4 Sekunden - 1,2 km / s. Nach 5 Sekunden - 1,5 km / s. Nach 10 Sekunden - 3 km / s. Nach 20 Sekunden - 6 km / s. Und in einer halben Minute erreicht die Geschwindigkeit 8 km / s, und wenn das Projektil zu diesem Zeitpunkt nicht in der Erde steckt, beginnt es sich von der Erdoberfläche zu entfernen.

Wenn wir dieses Problem aus der Sicht des Schulwissens betrachten, dann F \u003d ma, F - Kraft, m - Masse, a - Beschleunigung. Um die Geschwindigkeit zu jedem Zeitpunkt zu finden, reicht es aus, die Beschleunigung mit der Zeit zu multiplizieren. Wenn wir berücksichtigen, dass es eine Reibungskraft gibt, also dass die Kraft nicht gleichmäßig und nicht konstant aufgebracht wurde, dann werden zusätzliche Daten benötigt.

Die Geschwindigkeit kann durch die Formel bestimmt werden: v = Ft/m.

Das heißt, um das Problem erfolgreich zu lösen, fehlt uns eine weitere physikalische Größe, nämlich die Zeit.

Zusammenfassungen

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Die Beschleunigung charakterisiert die Änderungsrate der Geschwindigkeit eines sich bewegenden Körpers. Bleibt die Geschwindigkeit eines Körpers konstant, so beschleunigt er nicht.

Beschleunigung findet nur statt, wenn sich die Geschwindigkeit des Körpers ändert. Wenn die Geschwindigkeit eines Körpers um einen konstanten Wert zunimmt oder abnimmt, bewegt sich ein solcher Körper mit konstanter Beschleunigung. Die Beschleunigung wird in Metern pro Sekunde pro Sekunde (m/s2) gemessen und aus zwei Geschwindigkeiten und der Zeit oder aus einer auf einen Körper ausgeübten Kraft berechnet.

Schritte

1. 1 a = ∆v / ∆t
2. 2 Definition von Variablen. Sie können rechnen Δv und Δt auf die folgende Weise: Δv \u003d vk - vn und Δt \u003d tk - tn, wo vk- Endgeschwindigkeit vн- Startgeschwindigkeit, tk- Endzeit tn- Startzeit.
3. 3
4. Schreiben Sie die Formel: a \u003d Δv / Δt \u003d (vk - vn) / (tk - tn)
5. Variablen schreiben: vk= 46,1 m/s, vн= 18,5 m/s, tk= 2,47 s, tn= 0 s.
6. Berechnung: a
7. Schreiben Sie die Formel: a \u003d Δv / Δt \u003d (vk - vn) / (tk - tn)
8. Variablen schreiben: vk= 0 m/s, vн= 22,4 m/s, tk= 2,55 s, tn= 0 s.
9. Berechnung: a

1. 1 Newtons zweites Gesetz.
2. Fres = m x a, wo Fres m- Körpermasse, a ist die Beschleunigung des Körpers.
3. 2 Finden Sie die Masse des Körpers.
4. Denken Sie daran, dass 1 N = 1 kg∙m/s2 ist.
5. a = F/m = 10/2 = 5 m/s2

3 Prüfen Sie Ihr Wissen

1. 1 Beschleunigungsrichtung.
   
2. 2 Kraftrichtung.
3. 3 resultierende Kraft.
4. Lösung: Die Bedingung dieses Problems soll Sie verwirren. Eigentlich ist alles ganz einfach. Zeichnen Sie ein Diagramm der Kraftrichtung, damit Sie sehen, dass eine Kraft von 150 N nach rechts gerichtet ist, eine Kraft von 200 N auch nach rechts gerichtet ist, aber eine Kraft von 10 N nach links gerichtet ist. Die resultierende Kraft ist also: 150 + 200 - 10 = 340 N. Die Beschleunigung ist: a = F/m = 340/400 = 0,85 m/s2.

Durch die Bestimmung der Kraft oder des Kraftmoments können Sie bei bekannter Masse oder Trägheitsmoment des Körpers nur die Beschleunigung ermitteln, dh wie schnell sich die Geschwindigkeit ändert

Schulter der Stärke- eine Senkrechte, die von der Rotationsachse zur Wirkungslinie der Kraft fällt.

Knochenglieder im menschlichen Körper sind Hebel. In diesem Fall wird das Ergebnis der Wirkung eines Muskels weniger durch die von ihm entwickelte Kraft als durch das Kraftmoment bestimmt. Ein Merkmal der Struktur des menschlichen Bewegungsapparates sind die kleinen Werte der Schultern der Zugkräfte der Muskeln. Gleichzeitig hat eine äußere Kraft wie die Schwerkraft eine große Schulter (Abb. 3.3). Um großen äußeren Kraftmomenten entgegenzuwirken, müssen die Muskeln daher eine große Zugkraft entwickeln.

Reis. 3.3. Merkmale der Arbeit der menschlichen Skelettmuskulatur

Das Kraftmoment wird als positiv angesehen, wenn die Kraft bewirkt, dass sich der Körper gegen den Uhrzeigersinn dreht, und als negativ, wenn sich der Körper im Uhrzeigersinn dreht. Auf Abb. 3.3. Die Schwerkraft der Hantel erzeugt ein negatives Kraftmoment, da sie dazu neigt, den Unterarm im Ellbogengelenk im Uhrzeigersinn zu drehen. Die Zugkraft der Beugemuskeln des Unterarms erzeugt ein positives Moment, da sie dazu neigt, den Unterarm im Ellbogengelenk gegen den Uhrzeigersinn zu drehen.

Schwung Impuls(Sm) - ein Maß für die Auswirkung des Kraftmoments relativ zu einer bestimmten Achse über einen Zeitraum.

Schwung (Zu) & Vektorgröße, ein Maß für die Rotationsbewegung eines Körpers, die seine Fähigkeit charakterisiert, in Form einer mechanischen Bewegung auf einen anderen Körper übertragen zu werden. Der Impuls wird durch die Formel bestimmt: K=J .

Der Impuls bei der Rotationsbewegung ist analog zum Impuls des Körpers (Impuls) bei der Translationsbewegung.

Beispiel. Bei einem Sprung ins Wasser nach einer Abstoßung von der Brücke ist das kinetische Moment des menschlichen Körpers ( Zu) bleibt unverändert. Wenn also das Trägheitsmoment (J) reduziert wird, dh zu gruppieren, erhöht sich die Winkelgeschwindigkeit.Bevor der Athlet ins Wasser eintritt, erhöht er das Trägheitsmoment (richtet sich aus), wodurch die Winkelgeschwindigkeit der Rotation verringert wird.

Wie findet man Beschleunigung durch Kraft und Masse?

Wie stark sich die Geschwindigkeit geändert hat, kann durch Bestimmung des Impulses der Kraft ermittelt werden. Kraftimpuls - ein Maß für die Krafteinwirkung auf den Körper für einen bestimmten Zeitraum (in Translationsbewegung): S = F*Dt = m*Dv. Bei gleichzeitiger Wirkung mehrerer Kräfte ist die Summe ihrer Impulse gleich dem Impuls ihrer Resultierenden für dieselbe Zeit. Es ist der Impuls der Kraft, der die Geschwindigkeitsänderung bestimmt. Bei einer Drehbewegung entspricht der Kraftimpuls dem Impuls des Kraftmoments - ein Maß für die Krafteinwirkung auf den Körper relativ zu einer bestimmten Achse für einen bestimmten Zeitraum: Sz = Mz * Dt.

Infolge des Kraftimpulses und des Moments des Kraftmoments treten Bewegungsänderungen auf, die von den Trägheitseigenschaften des Körpers abhängen und sich in Geschwindigkeitsänderungen (Impuls und Impulsmoment - kinetisches Moment) äußern.

Der Bewegungsbetrag ist ein Maß für die Translationsbewegung eines Körpers und charakterisiert die Fähigkeit dieser Bewegung, auf einen anderen Körper übertragen zu werden: K = m * v. Die Impulsänderung ist gleich dem Impuls der Kraft: DK = F*Dt = m*Dv = S.

Impuls ist ein Maß für die Rotationsbewegung eines Körpers und charakterisiert die Fähigkeit dieser Bewegung, auf einen anderen Körper übertragen zu werden: Kya = I*w = m*v*r. Ist der Körper mit einer Rotationsachse verbunden, die nicht durch seine CM geht, dann setzt sich der Gesamtdrehimpuls zusammen aus dem Drehimpuls des Körpers um die durch seine CM verlaufende Achse parallel zur äußeren Achse (I0 * w) und der Drehimpuls eines Punktes, der die Masse des Körpers hat und von der Rotationsachse im gleichen Abstand wie das CM entfernt ist: L = I0*w + m*r2*w.

Zwischen dem Impulsmoment (kinetisches Moment) und dem Impulsmoment der Kraft besteht ein quantitativer Zusammenhang: DL = Mz*Dt = I*Dw = Sz.

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Die Beschleunigung charakterisiert die Änderungsrate der Geschwindigkeit eines sich bewegenden Körpers. Bleibt die Geschwindigkeit eines Körpers konstant, so beschleunigt er nicht. Beschleunigung findet nur statt, wenn sich die Geschwindigkeit des Körpers ändert. Wenn die Geschwindigkeit eines Körpers um einen konstanten Wert zunimmt oder abnimmt, bewegt sich ein solcher Körper mit konstanter Beschleunigung. Die Beschleunigung wird in Metern pro Sekunde pro Sekunde (m/s2) gemessen und aus zwei Geschwindigkeiten und der Zeit oder aus einer auf einen Körper ausgeübten Kraft berechnet.

Schritte

1 Berechnung der mittleren Beschleunigung über zwei Geschwindigkeiten

1. 1 Formel zur Berechnung der durchschnittlichen Beschleunigung. Die durchschnittliche Beschleunigung eines Körpers errechnet sich aus seiner Anfangs- und Endgeschwindigkeit (Geschwindigkeit ist die Bewegungsgeschwindigkeit in eine bestimmte Richtung) und der Zeit, die der Körper benötigt, um die Endgeschwindigkeit zu erreichen. Formel zur Berechnung der Beschleunigung: a = ∆v / ∆t, wobei a die Beschleunigung ist, Δv die Geschwindigkeitsänderung ist, Δt die Zeit ist, die zum Erreichen der Endgeschwindigkeit benötigt wird.
2. Die Einheiten der Beschleunigung sind Meter pro Sekunde pro Sekunde, also m/s2.
3. Die Beschleunigung ist eine vektorielle Größe, d. h. sie ist sowohl durch Wert als auch durch Richtung gegeben. Der Wert ist ein numerisches Merkmal der Beschleunigung, und die Richtung ist die Bewegungsrichtung des Körpers. Wenn der Körper langsamer wird, ist die Beschleunigung negativ.
4. 2 Definition von Variablen. Sie können rechnen Δv und Δt auf die folgende Weise: Δv \u003d vk - vn und Δt \u003d tk - tn, wo vk- Endgeschwindigkeit vн- Startgeschwindigkeit, tk- Endzeit tn- Startzeit.
5. Da die Beschleunigung eine Richtung hat, subtrahieren Sie immer die Anfangsgeschwindigkeit von der Endgeschwindigkeit; andernfalls ist die Richtung der berechneten Beschleunigung falsch.
6. Wenn die Anfangszeit in der Aufgabe nicht angegeben ist, wird angenommen, dass tn = 0 ist.
7. 3 Finde die Beschleunigung mit der Formel. Schreiben Sie zuerst die Formel und die Ihnen gegebenen Variablen auf. Formel: a \u003d Δv / Δt \u003d (vk - vn) / (tk - tn). Ziehe die Anfangsgeschwindigkeit von der Endgeschwindigkeit ab und dividiere dann das Ergebnis durch die Zeitspanne (Zeitänderung). Sie erhalten die durchschnittliche Beschleunigung für einen bestimmten Zeitraum.
8. Wenn die Endgeschwindigkeit geringer ist als die Anfangsgeschwindigkeit, hat die Beschleunigung einen negativen Wert, dh der Körper wird langsamer.
9. Beispiel 1: Ein Auto beschleunigt in 2,47 s von 18,5 m/s auf 46,1 m/s. Finde die durchschnittliche Beschleunigung.
10. Schreiben Sie die Formel: a \u003d Δv / Δt \u003d (vk - vn) / (tk - tn)
11. Variablen schreiben: vk= 46,1 m/s, vн= 18,5 m/s, tk= 2,47 s, tn= 0 s.
12. Berechnung: a\u003d (46,1 - 18,5) / 2,47 \u003d 11,17 m / s2.
13. Beispiel 2: Ein Motorrad beginnt mit 22,4 m/s zu bremsen und stoppt nach 2,55 Sekunden. Finde die durchschnittliche Beschleunigung.
14. Schreiben Sie die Formel: a \u003d Δv / Δt \u003d (vk - vn) / (tk - tn)
15. Variablen schreiben: vk= 0 m/s, vн= 22,4 m/s, tk= 2,55 s, tn= 0 s.
16. Berechnung: a\u003d (0 - 22,4) / 2,55 \u003d -8,78 m / s2.

2 Berechnung der Beschleunigung durch Kraft

1. 1 Newtons zweites Gesetz. Nach dem zweiten Newtonschen Gesetz beschleunigt ein Körper, wenn sich die auf ihn wirkenden Kräfte nicht ausgleichen. Diese Beschleunigung hängt von der resultierenden Kraft ab, die auf den Körper wirkt. Unter Verwendung des zweiten Newtonschen Gesetzes können Sie die Beschleunigung eines Körpers finden, wenn Sie seine Masse und die auf diesen Körper wirkende Kraft kennen.
2. Das zweite Newtonsche Gesetz wird durch die Formel beschrieben: Fres = m x a, wo Fres ist die auf den Körper wirkende resultierende Kraft, m- Körpermasse, a ist die Beschleunigung des Körpers.
3. Verwenden Sie bei der Arbeit mit dieser Formel die Einheiten des metrischen Systems, in dem die Masse in Kilogramm (kg), die Kraft in Newton (N) und die Beschleunigung in Metern pro Sekunde pro Sekunde (m/s2) gemessen wird.
4. 2 Finden Sie die Masse des Körpers. Legen Sie dazu den Körper auf die Waage und ermitteln Sie seine Masse in Gramm. Wenn Sie einen sehr großen Körper betrachten, schlagen Sie seine Masse in Nachschlagewerken oder im Internet nach. Die Masse großer Körper wird in Kilogramm gemessen.
5. Um die Beschleunigung mit der obigen Formel zu berechnen, müssen Sie Gramm in Kilogramm umrechnen. Teilen Sie die Masse in Gramm durch 1000, um die Masse in Kilogramm zu erhalten.
6. 3 Finden Sie die resultierende Kraft, die auf den Körper wirkt. Die resultierende Kraft wird nicht durch andere Kräfte ausgeglichen. Wirken auf einen Körper zwei entgegengesetzt gerichtete Kräfte, von denen die eine größer ist als die andere, so fällt die Richtung der resultierenden Kraft mit der Richtung der größeren Kraft zusammen. Beschleunigung tritt auf, wenn eine Kraft auf einen Körper wirkt, die nicht durch andere Kräfte ausgeglichen wird und die zu einer Änderung der Geschwindigkeit des Körpers in Richtung dieser Kraft führt.
7. Zum Beispiel ziehen Sie und Ihr Bruder an einem Seil. Du ziehst das Seil mit einer Kraft von 5 N und dein Bruder zieht das Seil (in die entgegengesetzte Richtung) mit einer Kraft von 7 N. Die Nettokraft beträgt 2 N und ist auf deinen Bruder gerichtet.
8. Denken Sie daran, dass 1 N = 1 kg∙m/s2 ist.
9. 4 Transformiere die Formel F = ma, um die Beschleunigung zu berechnen. Teilen Sie dazu beide Seiten dieser Formel durch m (Masse) und erhalten Sie: a = F / m. Um die Beschleunigung zu finden, teilen Sie also die Kraft durch die Masse des beschleunigenden Körpers.
10. Die Kraft ist direkt proportional zur Beschleunigung, d. h. je größer die auf den Körper wirkende Kraft ist, desto schneller beschleunigt er.
11. Die Masse ist umgekehrt proportional zur Beschleunigung, das heißt, je größer die Masse des Körpers ist, desto langsamer beschleunigt er.
12. 5 Berechnen Sie die Beschleunigung mit der resultierenden Formel. Die Beschleunigung ist gleich dem Quotienten aus der auf den Körper wirkenden resultierenden Kraft dividiert durch seine Masse. Setzen Sie die Ihnen gegebenen Werte in diese Formel ein, um die Beschleunigung des Körpers zu berechnen.
13. Beispiel: Auf einen Körper mit einer Masse von 2 kg wirkt eine Kraft von 10 N. Finde die Beschleunigung des Körpers.
14. a = F/m = 10/2 = 5 m/s2

3 Prüfen Sie Ihr Wissen

1. 1 Beschleunigungsrichtung. Der wissenschaftliche Begriff der Beschleunigung deckt sich nicht immer mit der Verwendung dieser Größe im Alltag. Denken Sie daran, dass die Beschleunigung eine Richtung hat; Beschleunigung hat einen positiven Wert, wenn sie nach oben oder nach rechts gerichtet ist; Beschleunigung hat einen negativen Wert, wenn sie nach unten oder nach links gerichtet ist. Überprüfen Sie die Korrektheit Ihrer Lösung anhand der folgenden Tabelle:
   
2. 2 Kraftrichtung. Denken Sie daran, dass die Beschleunigung immer gleichgerichtet mit der auf den Körper wirkenden Kraft ist. Bei einigen Aufgaben werden Daten angegeben, deren Zweck es ist, Sie in die Irre zu führen.
3. Beispiel: Ein Spielzeugboot mit einer Masse von 10 kg bewegt sich mit einer Beschleunigung von 2 m/s2 nach Norden. Ein Wind aus westlicher Richtung wirkt auf ein Boot mit einer Kraft von 100 N. Bestimmen Sie die Beschleunigung des Bootes in nördlicher Richtung.
4. Lösung: Da die Kraft senkrecht zur Bewegungsrichtung steht, beeinflusst sie die Bewegung in dieser Richtung nicht. Daher ändert sich die Beschleunigung des Bootes in nördlicher Richtung nicht und beträgt 2 m/s2.
5. 3 resultierende Kraft. Wenn mehrere Kräfte gleichzeitig auf den Körper einwirken, ermitteln Sie die resultierende Kraft und fahren Sie dann mit der Berechnung der Beschleunigung fort. Betrachten Sie das folgende Problem (in zwei Dimensionen):
6. Vladimir zieht (rechts) einen 400-kg-Container mit einer Kraft von 150 N. Dmitry schiebt (links) einen Container mit einer Kraft von 200 N. Der Wind weht von rechts nach links und wirkt auf den Container mit einer Kraft von 10 N. Finden Sie die Beschleunigung des Containers.
7. Lösung: Die Bedingung dieses Problems soll Sie verwirren. Eigentlich ist alles ganz einfach.

   Newtons zweites Gesetz

   Zeichnen Sie ein Diagramm der Kraftrichtung, damit Sie sehen, dass eine Kraft von 150 N nach rechts gerichtet ist, eine Kraft von 200 N auch nach rechts gerichtet ist, aber eine Kraft von 10 N nach links gerichtet ist. Die resultierende Kraft ist also: 150 + 200 - 10 = 340 N. Die Beschleunigung ist: a = F/m = 340/400 = 0,85 m/s2.

Gesendet von: Veselova Kristina. 2017-11-06 17:28:19

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Lektion 5. ABHÄNGIGKEIT DER MASSE VON DER GESCHWINDIGKEIT. RELATIVISTISCHE DYNAMIK

Die Gesetze der Newtonschen Mechanik stimmen nicht mit den neuen räumlich-zeitlichen Konzepten bei hohen Geschwindigkeiten überein. Nur bei niedrigen Geschwindigkeiten, wenn die klassischen Konzepte von Raum und Zeit gelten, gilt das zweite Newtonsche Gesetz

ändert seine Form nicht, wenn es sich von einem Trägheitsbezugssystem in ein anderes bewegt (das Relativitätsprinzip ist erfüllt).

Aber bei hohen Geschwindigkeiten ist dieses Gesetz in seiner üblichen (klassischen) Form unfair.

Nach dem zweiten Newtonschen Gesetz (2.4) kann eine über lange Zeit auf einen Körper wirkende konstante Kraft dem Körper eine beliebig hohe Geschwindigkeit verleihen. Aber in Wirklichkeit ist die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum die Grenze, und unter keinen Umständen kann sich ein Körper mit einer Geschwindigkeit bewegen, die die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum übersteigt. Eine sehr kleine Änderung in der Bewegungsgleichung von Körpern ist erforderlich, damit diese Gleichung bei hohen Bewegungsgeschwindigkeiten wahr ist. Kommen wir zunächst zur Schreibweise des zweiten dynamischen Hauptsatzes, die von Newton selbst verwendet wurde:

wo ist der impuls des körpers. In dieser Gleichung wurde die Körpermasse unabhängig von der Geschwindigkeit betrachtet.

Auffallend ist, dass Gleichung (2.5) auch bei hohen Drehzahlen ihre Form nicht ändert.

Die Änderungen betreffen nur die Masse. Mit zunehmender Geschwindigkeit eines Körpers bleibt seine Masse nicht konstant, sondern nimmt zu.

Die Abhängigkeit der Masse von der Geschwindigkeit lässt sich unter der Annahme finden, dass der Impulserhaltungssatz auch unter neuen Raum- und Zeitvorstellungen gilt. Die Berechnungen sind zu kompliziert. Wir präsentieren nur das Endergebnis.

Wenn durch m0 die Masse des Körpers im Ruhezustand bezeichnen, dann die Masse m derselbe Körper, aber mit einer Geschwindigkeit bewegt, wird durch die Formel bestimmt

Abbildung 43 zeigt die Abhängigkeit der Körpermasse von ihrer Geschwindigkeit. Aus der Abbildung ist ersichtlich, dass die Massenzunahme umso größer ist, je näher die Geschwindigkeit des Körpers an der Lichtgeschwindigkeit liegt Mit.

Bei Bewegungsgeschwindigkeiten, die viel kleiner als die Lichtgeschwindigkeit sind, unterscheidet sich der Ausdruck nur sehr wenig von Eins. Also mit einer Geschwindigkeit, die moderner ist als eine Weltraumrakete du" 10 km/s bekommen wir =0,99999999944 .

Es ist daher nicht verwunderlich, dass es bei solch relativ niedrigen Bewegungsgeschwindigkeiten unmöglich ist, eine Zunahme der Masse mit einer Zunahme der Geschwindigkeit zu bemerken. Doch Elementarteilchen in modernen Teilchenbeschleunigern erreichen enorme Geschwindigkeiten. Wenn die Geschwindigkeit eines Teilchens nur 90 km/s kleiner als die Lichtgeschwindigkeit ist, dann erhöht sich seine Masse um das 40-fache.

Berechnung der Kraft F

Leistungsstarke Elektronenbeschleuniger sind in der Lage, diese Teilchen auf Geschwindigkeiten zu beschleunigen, die nur 35-50 m/s unter der Lichtgeschwindigkeit liegen. In diesem Fall erhöht sich die Masse des Elektrons um etwa das 2000-fache. Damit ein solches Elektron auf einer Kreisbahn gehalten wird, muss von der Seite des Magnetfelds eine Kraft auf es einwirken, die 2000-mal größer ist als man erwarten würde, wenn man die Abhängigkeit der Masse von der Geschwindigkeit nicht berücksichtigt. Mit der Newtonschen Mechanik ist es nicht mehr möglich, die Bahnen schneller Teilchen zu berechnen.

Unter Berücksichtigung der Beziehung (2.6) ist der Impuls des Körpers gleich:

Das Grundgesetz der relativistischen Dynamik ist in gleicher Form geschrieben:

Der Impuls des Körpers wird hier jedoch durch die Formel (2.7) bestimmt und nicht nur durch das Produkt.

Somit hängt die Masse, die seit Newtons Zeit als konstant angenommen wurde, tatsächlich von der Geschwindigkeit ab.

Mit zunehmender Bewegungsgeschwindigkeit nimmt die Masse des Körpers zu, die seine Trägheitseigenschaften bestimmt. Bei u®c Körpermasse nach Gleichung (2.6) unendlich zunimmt ( m®¥); daher geht die Beschleunigung gegen Null und die Geschwindigkeit nimmt praktisch nicht mehr zu, egal wie lange die Kraft wirkt.

Die Notwendigkeit, bei der Berechnung von Beschleunigern für geladene Teilchen die relativistische Bewegungsgleichung zu verwenden, hat dazu geführt, dass die Relativitätstheorie zu einer Ingenieurwissenschaft unserer Zeit geworden ist.

Die Gesetze der Newtonschen Mechanik können als Spezialfall der relativistischen Mechanik betrachtet werden, die bei Bewegungsgeschwindigkeiten von Körpern weit unter der Lichtgeschwindigkeit gilt.

Die relativistische Bewegungsgleichung, die die Abhängigkeit der Masse von der Geschwindigkeit berücksichtigt, wird beim Entwurf von Elementarteilchenbeschleunigern und anderen relativistischen Geräten verwendet.

? 1 . Schreiben Sie die Formel für die Abhängigkeit der Körpermasse von ihrer Bewegungsgeschwindigkeit auf. 2 . Unter welcher Bedingung kann die Masse eines Körpers unabhängig von der Geschwindigkeit betrachtet werden?

Formeln in Mathematik, linearer Algebra und Geometrie

§ 100. Ausdruck der kinetischen Energie in Masse und Geschwindigkeit eines Körpers

Wir haben in den §§ 97 und 98 gesehen, dass es möglich ist, einen Speicher potentieller Energie zu erzeugen, indem man eine Kraft verrichtet, indem man eine Last anhebt oder eine Feder zusammendrückt. Ebenso ist es möglich, durch die Arbeit einer beliebigen Kraft eine Zufuhr von kinetischer Energie zu erzeugen. In der Tat, wenn ein Körper unter der Wirkung einer äußeren Kraft Beschleunigung erfährt und sich bewegt, dann wirkt diese Kraft, und der Körper erhält Geschwindigkeit, d. h. kinetische Energie. Zum Beispiel wirkt die Druckkraft von Pulvergasen im Lauf einer Waffe, die eine Kugel drücken, wodurch eine Zufuhr kinetischer Energie der Kugel erzeugt wird. Wenn umgekehrt aufgrund der Bewegung des Geschosses Arbeit verrichtet wird (z. B. wenn das Geschoss aufsteigt oder beim Auftreffen auf ein Hindernis Zerstörung erzeugt), nimmt die kinetische Energie des Geschosses ab.

Wir können den Übergang von Arbeit in Bewegungsenergie an einem Beispiel verfolgen, wenn nur eine Kraft auf den Körper wirkt (bei vielen Kräften ist dies die Resultierende aller auf den Körper wirkenden Kräfte). Nehmen Sie an, dass eine konstante Kraft auf einen ruhenden Massenkörper einwirkt; Unter der Wirkung einer Kraft bewegt sich der Körper gleichmäßig mit Beschleunigung . Nachdem der Körper eine Strecke in Richtung der Kraft zurückgelegt hat, erhält er eine Geschwindigkeit, die mit der zurückgelegten Strecke nach der Formel (§ 22) zusammenhängt. Von hier aus finden wir die Arbeit der Kraft:

.

Wenn eine gegen seine Bewegung gerichtete Kraft beginnt, auf einen sich mit einer Geschwindigkeit bewegenden Körper einzuwirken, verlangsamt er auf die gleiche Weise seine Bewegung und stoppt, nachdem er gegen die einwirkende Kraft gearbeitet hat, ebenfalls gleich . Das bedeutet, dass die kinetische Energie eines sich bewegenden Körpers gleich dem halben Produkt aus seiner Masse und dem Quadrat seiner Geschwindigkeit ist:

Da die Änderung der kinetischen Energie ebenso wie die Änderung der potentiellen Energie gleich der durch diese Änderung erzeugten Arbeit (positiv oder negativ) ist, wird die kinetische Energie auch in Arbeitseinheiten, d. h. in Joule, gemessen.

100.1. Ein Massenkörper bewegt sich mit Geschwindigkeit durch Trägheit. Auf den Körper beginnt eine Kraft entlang der Bewegungsrichtung des Körpers zu wirken, wodurch die Geschwindigkeit des Körpers nach einer Weile gleich wird. Zeigen Sie, dass die Zunahme der kinetischen Energie des Körpers gleich der von der Kraft erzeugten Arbeit ist, wenn die Geschwindigkeit a) zunimmt; b) nimmt ab; c) ändert das Vorzeichen.

100.2. Wofür wird viel Arbeit aufgewendet: einem Zug im Stillstand eine Geschwindigkeit von 5 m/s mitzuteilen oder ihn von einer Geschwindigkeit von 5 m/s auf eine Geschwindigkeit von 10 m/s zu beschleunigen?

Wie man die Masse eines Autos in der Physik findet

Wie man die Masse findet, wenn man die Geschwindigkeit kennt

Du wirst brauchen

• - Griff;
• - Notizpapier.

Anweisung

Der einfachste Fall ist die Bewegung eines Körpers mit vorgegebener gleichförmiger Geschwindigkeit. Die vom Körper zurückgelegte Strecke ist bekannt. Finden Sie die Reisezeit: t = S/v, Stunde, wobei S die Entfernung ist, v ist die Durchschnittsgeschwindigkeit des Körpers.

Das zweite Beispiel betrifft die entgegenkommende Bewegung von Körpern. Ein Auto bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von 50 km/h von A nach B. Gleichzeitig verließ ein Moped Punkt B, um ihn mit einer Geschwindigkeit von 30 km/h zu treffen. Die Entfernung zwischen den Punkten A und B beträgt 100 km. Es ist erforderlich, die Zeit zu finden, nach der sie sich treffen werden.

Bezeichne den Treffpunkt mit dem Buchstaben K. Die Strecke AK, die das Auto zurückgelegt hat, sei x km. Dann beträgt der Weg des Motorradfahrers 100 km. Aus der Problemstellung folgt, dass die Fahrzeit für ein Auto und ein Moped gleich ist. Schreiben Sie die Gleichung: x / v \u003d (S-x) / v ', wobei v, v ' die Geschwindigkeiten des Autos und des Mopeds sind. Ersetzen Sie die Daten und lösen Sie die Gleichung: x = 62,5 km. Finden Sie nun die Zeit: t = 62,5/50 = 1,25 Stunden oder 1 Stunde 15 Minuten. Das dritte Beispiel - die gleichen Bedingungen sind gegeben, aber das Auto ist 20 Minuten später als das Moped abgefahren. Bestimmen Sie, wie lange das Auto fahren wird, bevor Sie das Moped treffen. Schreiben Sie eine ähnliche Gleichung wie die vorherige. Aber in diesem Fall ist die Fahrzeit des Mopeds 20 Minuten länger als die des Autos. Um Teile auszugleichen, subtrahieren Sie eine Drittelstunde von der rechten Seite des Ausdrucks: x/v = (S-x)/v'-1/3. Finde x - 56,25. Berechnen Sie die Zeit: t = 56,25/50 = 1,125 Stunden oder 1 Stunde 7 Minuten 30 Sekunden.

Das vierte Beispiel ist das Problem der Bewegung von Körpern in eine Richtung. Ein Auto und ein Moped bewegen sich mit gleicher Geschwindigkeit vom Punkt A. Es ist bekannt, dass das Auto eine halbe Stunde später weggefahren ist. Wie lange braucht er, um das Moped zu überholen?

In diesem Fall ist die von Fahrzeugen zurückgelegte Strecke gleich. Die Fahrzeit des Autos sei x Stunden, dann beträgt die Fahrzeit des Mopeds x + 0,5 Stunden. Sie haben eine Gleichung: vx = v'(x+0.5). Lösen Sie die Gleichung, indem Sie die Geschwindigkeit einsetzen und finden Sie x - 0,75 Stunden oder 45 Minuten.

Das fünfte Beispiel – ein Auto und ein Moped mit der gleichen Geschwindigkeit bewegen sich in die gleiche Richtung, aber das Moped verließ Punkt B, der sich in einer Entfernung von 10 km von Punkt A befindet, eine halbe Stunde früher. Berechnen Sie, wie lange nach dem Start das Auto das Moped überholen wird.

Die mit dem Auto zurückgelegte Strecke beträgt 10 km mehr. Fügen Sie diese Differenz zum Weg des Fahrers hinzu und gleichen Sie die Teile des Ausdrucks aus: vx = v'(x+0,5)-10. Wenn Sie die Geschwindigkeitswerte ersetzen und lösen, erhalten Sie die Antwort: t = 1,25 Stunden oder 1 Stunde 15 Minuten.

Elastische Kraftbeschleunigung

• wie schnell ist die zeitmaschine

Wie findet man Masse?

Viele von uns haben sich in der Schulzeit gefragt: "Wie finde ich das Körpergewicht"? Jetzt werden wir versuchen, diese Frage zu beantworten.

Masse anhand ihres Volumens finden

Nehmen wir an, Sie haben ein Fass mit zweihundert Litern zur Verfügung. Sie beabsichtigen, ihn vollständig mit dem Dieselkraftstoff zu füllen, mit dem Sie Ihr kleines Heizhaus beheizen. Wie findet man die Masse dieses mit Dieselkraftstoff gefüllten Fasses? Lassen Sie uns gemeinsam mit Ihnen versuchen, diese scheinbar einfache Aufgabe zu lösen.

Das Problem zu lösen, wie man die Masse einer Substanz in Bezug auf ihr Volumen findet, ist ziemlich einfach. Wenden Sie dazu die Formel für die spezifische Dichte eines Stoffes an

wobei p das spezifische Gewicht der Substanz ist;

m - seine Masse;

v - besetztes Volumen.

Als Masse werden Gramm, Kilogramm und Tonnen verwendet. Volumenmaße: Kubikzentimeter, Dezimeter und Meter. Das spezifische Gewicht wird in kg/dm³, kg/m³, g/cm³, t/m³ berechnet.

Wir haben also entsprechend den Bedingungen des Problems ein Fass mit einem Volumen von zweihundert Litern zur Verfügung. Das bedeutet, dass sein Volumen 2 m³ beträgt.

Aber Sie wollen wissen, wie man die Masse findet. Aus der obigen Formel wird wie folgt abgeleitet:

Zuerst müssen wir den Wert von p finden - das spezifische Gewicht von Dieselkraftstoff. Sie finden diesen Wert im Verzeichnis.

Im Buch finden wir p = 860,0 kg/m³.

Dann setzen wir die erhaltenen Werte in die Formel ein:

m = 860 * 2 = 1720,0 (kg)

Damit war die Antwort auf die Frage, wie man die Masse findet, gefunden. Eine Tonne und siebenhundertzwanzig Kilogramm wiegen zweihundert Liter Sommerdiesel. Dann können Sie auf die gleiche Weise ungefähr das Gesamtgewicht des Fasses und die Kapazität des Gestells für das Solariumfass berechnen.

Masse durch Dichte und Volumen finden

Sehr oft trifft man bei praktischen Aufgaben in der Physik auf Größen wie Masse, Dichte und Volumen. Um das Problem zu lösen, wie man die Masse eines Körpers findet, muss man sein Volumen und seine Dichte kennen.

Artikel, die Sie benötigen:

1) Roulette.

2) Taschenrechner (Computer).

3) Messkapazität.

4) Lineal.

Es ist bekannt, dass Objekte mit demselben Volumen, aber aus unterschiedlichen Materialien, unterschiedliche Massen haben (z. B. Metall und Holz). Die Massen von Körpern aus einem bestimmten Material (ohne Hohlräume) sind direkt proportional zum Volumen der betreffenden Objekte. Ansonsten ist eine Konstante das Verhältnis der Masse zum Volumen eines Objekts. Dieser Indikator wird als "Dichte der Substanz" bezeichnet. Wir bezeichnen es als d.

Jetzt muss das Problem gelöst werden, wie man die Masse gemäß der Formel d = m/V findet, wobei

m ist die Masse des Objekts (in Kilogramm),

V ist sein Volumen (in Kubikmetern).

Die Dichte eines Stoffes ist also die Masse pro Volumeneinheit.

Wenn Sie die Dichte des Materials ermitteln müssen, aus dem ein Objekt besteht, sollten Sie die Dichtetabelle verwenden, die in einem Standard-Physiklehrbuch zu finden ist.

Das Volumen eines Objekts wird nach der Formel V = h * S berechnet, wobei

V - Volumen (m³),

H ist die Höhe des Objekts (m),

S ist die Grundfläche des Objekts (m²).

Falls Sie die geometrischen Parameter des Körpers nicht eindeutig messen können, sollten Sie auf die Gesetze von Archimedes zurückgreifen. Dazu benötigen Sie ein Gefäß mit einer Skala, mit der das Volumen von Flüssigkeiten gemessen und das Objekt in Wasser abgesenkt werden kann, dh in ein Gefäß mit Unterteilungen. Das Volumen, um das der Inhalt des Gefäßes vergrößert wird, ist das Volumen des darin eingetauchten Körpers.

Wenn Sie das Volumen V und die Dichte d eines Objekts kennen, können Sie seine Masse leicht mit der Formel m = d * V ermitteln. Bevor Sie die Masse berechnen, müssen Sie alle Maßeinheiten in ein einziges System bringen, beispielsweise in das SI System, das ein internationales Maßsystem ist.

Entsprechend den obigen Formeln lässt sich folgender Schluss ziehen: Um den gesuchten Massenwert bei bekanntem Volumen und bekannter Dichte zu finden, muss der Dichtewert des Materials, aus dem der Körper besteht, mit dem multipliziert werden Volumen des Körpers.

Berechnung von Körpermasse und -volumen

Um die Dichte eines Stoffes zu bestimmen, ist es notwendig, die Masse des Körpers durch sein Volumen zu teilen:

Das Körpergewicht kann mit einer Waage bestimmt werden. Wie findet man das Volumen eines Körpers?

Wenn der Körper die Form eines rechteckigen Parallelepipeds hat (Abb. 24), wird sein Volumen durch die Formel ermittelt

Wenn es eine andere Form hat, kann sein Volumen mit der Methode ermittelt werden, die der antike griechische Wissenschaftler Archimedes im 3. Jahrhundert v. Chr. Entdeckt hat. BC e.

Archimedes wurde in Syrakus auf der Insel Sizilien geboren. Sein Vater, der Astronom Phidias, war ein Verwandter von Hieron, der 270 v. Chr. wurde. e. der König der Stadt, in der sie lebten.

Nicht alle Schriften von Archimedes sind uns überliefert. Viele seiner Entdeckungen wurden durch spätere Autoren bekannt, deren erhaltene Werke seine Erfindungen beschreiben. So erzählte zum Beispiel der römische Baumeister Vitruv (1. Jahrhundert v. Chr.) in einer seiner Schriften folgende Geschichte: Mit grenzenlosem Witz: Während seiner Regierungszeit in Syrakus gelobte Hieron nach erfolgreichem Abschluss aller seiner Aktivitäten, einen Goldenen zu stiften Krönung der unsterblichen Götter in irgendeinem Tempel. Er einigte sich mit dem Meister auf einen hohen Preis für die Arbeit und gab ihm die Menge an Gold, die er nach Gewicht benötigte. Am festgesetzten Tag brachte der Meister sein Werk zum König, der es vortrefflich ausgeführt fand; Nach dem Wiegen entsprach das Gewicht der Krone dem angegebenen Goldgewicht.

Danach wurde angeprangert, dass ein Teil des Goldes aus der Krone genommen und stattdessen die gleiche Menge Silber eingemischt wurde. Hiero war wütend, dass er hereingelegt worden war, und da er keinen Weg fand, diesen Diebstahl zu überführen, bat er Archimedes, sorgfältig darüber nachzudenken. Er, der in Gedanken zu diesem Thema versunken war, kam irgendwie versehentlich ins Badehaus und bemerkte dort, als er in die Badewanne sank, dass so viel Wasser herausfloss, wie groß das Volumen seines Körpers war, der in die Badewanne eingetaucht war. Als er den Wert dieser Tatsache für sich selbst herausfand, sprang er ohne zu zögern vor Freude aus dem Bad, ging nackt nach Hause und sagte allen mit lauter Stimme, dass er gefunden hatte, wonach er gesucht hatte. Er rannte und rief dasselbe auf Griechisch: „Heureka, Heureka! (Gefunden, gefunden!)

Dann, schreibt Vitruv, nahm Archimedes ein Gefäß, das bis zum Rand mit Wasser gefüllt war, und ließ einen Goldbarren hinein, der so schwer war wie eine Krone. Nachdem er das verdrängte Wasservolumen gemessen hatte, füllte er das Gefäß erneut mit Wasser und senkte die Krone hinein. Das von der Krone verdrängte Wasservolumen war größer als das vom Goldbarren verdrängte Wasservolumen. Das größere Volumen der Krone bedeutete, dass sie eine Substanz enthielt, die weniger dicht als Gold war. Daher zeigte das von Archimedes durchgeführte Experiment, dass ein Teil des Goldes gestohlen wurde.

Um also das Volumen eines Körpers mit unregelmäßiger Form zu bestimmen, reicht es aus, das von diesem Körper verdrängte Wasservolumen zu messen. Mit einem Messzylinder (Becherglas) ist dies einfach möglich.

In Fällen, in denen Masse und Dichte des Körpers bekannt sind, kann sein Volumen durch die Formel nach Formel (10.1) ermittelt werden:

Dies zeigt, dass es zur Bestimmung des Volumens eines Körpers notwendig ist, die Masse dieses Körpers durch seine Dichte zu teilen.

Wenn im Gegenteil das Volumen des Körpers bekannt ist, können Sie, wenn Sie wissen, aus welcher Substanz er besteht, seine Masse finden:

Um die Masse eines Körpers zu bestimmen, muss man die Dichte des Körpers mit seinem Volumen multiplizieren.

1. Welche Methoden zur Volumenbestimmung kennen Sie? 2. Was wissen Sie über Archimedes? 3. Wie findet man die Masse eines Körpers anhand seiner Dichte und seines Volumens Experimentelle Aufgabe. Nehmen Sie ein Stück Seife, das die Form eines rechteckigen Parallelepipeds hat, auf dem seine Masse angegeben ist. Bestimmen Sie nach Durchführung der erforderlichen Messungen die Dichte der Seife.

Die Schwerkraft ist der Betrag, um den ein Körper unter dem Einfluss seiner Anziehungskraft von der Erde angezogen wird. Dieser Indikator hängt direkt vom Gewicht einer Person oder der Masse eines Objekts ab. Je mehr Gewicht, desto höher ist es. In diesem Artikel erklären wir, wie man die Schwerkraft findet.

Aus dem Schulphysikkurs: Die Schwerkraft ist direkt proportional zum Körpergewicht. Sie können den Wert mit der Formel F \u003d m * g berechnen, wobei g ein Koeffizient von 9,8 m / s 2 ist. Dementsprechend beträgt die Anziehungskraft für eine Person mit einem Gewicht von 100 kg 980. Es ist erwähnenswert, dass in der Praxis alles etwas anders ist und viele Faktoren die Schwerkraft beeinflussen.

Faktoren, die die Schwerkraft beeinflussen:

• Abstand vom Boden;
• der geografische Standort der Leiche;
• Tageszeiten.

Denken Sie daran, dass am Nordpol die Konstante g nicht 9,8, sondern 9,83 beträgt. Dies ist möglich durch das Vorhandensein von Mineralvorkommen in der Erde, die magnetische Eigenschaften haben. An Orten mit Eisenerzvorkommen steigt der Koeffizient leicht an. Am Äquator beträgt der Koeffizient 9,78. Befindet sich der Körper nicht auf dem Boden oder in Bewegung, muss zur Bestimmung der Anziehungskraft die Beschleunigung des Objekts bekannt sein. Dazu können Sie spezielle Geräte verwenden - eine Stoppuhr, einen Tachometer oder einen Beschleunigungsmesser. Um die Beschleunigung zu berechnen, bestimmen Sie die End- und Anfangsgeschwindigkeit des Objekts. Subtrahiere die Anfangsgeschwindigkeit vom Endwert und dividiere die resultierende Differenz durch die Zeit, die das Objekt benötigt hat, um die Strecke zurückzulegen. Sie können die Beschleunigung berechnen, indem Sie ein Objekt bewegen. Dazu müssen Sie den Körper aus der Ruhe bringen. Multiplizieren Sie nun den Abstand mit zwei. Teilen Sie den resultierenden Wert durch das Quadrat der Zeit. Diese Methode der Beschleunigungsberechnung ist geeignet, wenn sich der Körper zunächst in Ruhe befindet. Wenn ein Geschwindigkeitsmesser vorhanden ist, müssen zur Bestimmung der Beschleunigung die Anfangs- und Endgeschwindigkeiten des Körpers quadriert werden. Finden Sie die Differenz zwischen den Quadraten der End- und Anfangsgeschwindigkeit. Teilen Sie das Ergebnis durch die Zeit multipliziert mit 2. Bewegt sich der Körper im Kreis, so hat er auch bei konstanter Geschwindigkeit eine eigene Beschleunigung. Um die Beschleunigung zu finden, quadriere die Geschwindigkeit des Körpers und teile sie durch den Radius des Kreises, entlang dem er sich bewegt. Der Radius muss in Metern angegeben werden.

Verwenden Sie den Beschleunigungsmesser, um die momentane Beschleunigung zu bestimmen. Wenn Sie einen negativen Beschleunigungswert erhalten, bedeutet dies, dass das Objekt langsamer wird, dh seine Geschwindigkeit nimmt ab. Dementsprechend beschleunigt das Objekt bei einem positiven Wert und seine Geschwindigkeit nimmt zu. Denken Sie daran, dass ein Faktor von 9,8 nur verwendet werden kann, wenn die Schwerkraft für ein Objekt bestimmt wird, das sich auf dem Boden befindet. Wenn der Körper auf einer Unterlage montiert wird, sollte die Widerstandsfähigkeit der Unterlage berücksichtigt werden. Dieser Wert hängt von dem Material ab, aus dem der Träger besteht.

Wenn der Körper nicht in horizontaler Richtung gezogen wird, sollte der Winkel berücksichtigt werden, in dem das Objekt vom Horizont abweicht. Als Ergebnis sieht die Formel so aus: F=m*g – Fthrust*sin. Die Schwerkraft wird in Newton gemessen. Verwenden Sie für Berechnungen die in m/s gemessene Geschwindigkeit. Teilen Sie dazu die Geschwindigkeit in km/h durch 3,6.