Gravitasi adalah jumlah benda yang tertarik ke bumi di bawah pengaruh gaya tariknya. Indikator ini secara langsung tergantung pada berat seseorang atau massa suatu benda. Semakin berat, semakin tinggi. Pada artikel ini, kami akan menjelaskan cara menemukan gaya gravitasi.
Dari kursus fisika sekolah: gaya gravitasi berbanding lurus dengan berat badan. Anda dapat menghitung nilainya menggunakan rumus F \u003d m * g, di mana g adalah koefisien yang sama dengan 9,8 m / s 2. Dengan demikian, untuk seseorang dengan berat 100 kg, gaya tarik-menarik adalah 980. Perlu dicatat bahwa dalam praktiknya semuanya sedikit berbeda, dan banyak faktor yang mempengaruhi gravitasi.Faktor yang mempengaruhi gravitasi:
- jarak dari tanah;
- lokasi geografis tubuh;
- Waktu.
Jika tubuh tidak diseret ke arah horizontal, maka ada baiknya memperhitungkan sudut di mana objek menyimpang dari cakrawala. Hasilnya, rumusnya akan terlihat seperti ini: F=m*g – Fthrust*sin. Gaya gravitasi diukur dalam newton. Untuk perhitungan, gunakan kecepatan yang diukur dalam m/s. Untuk melakukannya, bagi kecepatan dalam km/jam dengan 3,6.
Penting untuk mengetahui titik aplikasi dan arah setiap gaya. Penting untuk dapat menentukan dengan tepat gaya apa yang bekerja pada tubuh dan ke arah mana. Gaya dilambangkan sebagai , diukur dalam Newton. Untuk membedakan antara kekuatan, mereka ditunjuk sebagai berikut:
Di bawah ini adalah kekuatan utama yang bekerja di alam. Mustahil untuk menemukan kekuatan yang tidak ada saat memecahkan masalah!
Ada banyak kekuatan di alam. Di sini kami mempertimbangkan gaya-gaya yang dipertimbangkan dalam kursus fisika sekolah ketika mempelajari dinamika. Kekuatan lain juga disebutkan, yang akan dibahas di bagian lain.
Gravitasi
Setiap benda di planet ini dipengaruhi oleh gravitasi bumi. Kekuatan yang digunakan Bumi untuk menarik setiap benda ditentukan oleh rumus
Titik aplikasi berada di pusat gravitasi tubuh. Gravitasi selalu mengarah vertikal ke bawah.
Gaya gesek
Mari berkenalan dengan gaya gesekan. Gaya ini muncul ketika benda bergerak dan dua permukaan bersentuhan. Gaya muncul sebagai akibat dari kenyataan bahwa permukaan, bila dilihat di bawah mikroskop, tidak sehalus kelihatannya. Gaya gesekan ditentukan oleh rumus:
Sebuah gaya diterapkan pada titik kontak antara dua permukaan. Diarahkan ke arah yang berlawanan dengan gerakan.
Mendukung kekuatan reaksi
Bayangkan sebuah benda yang sangat berat tergeletak di atas meja. Meja membungkuk di bawah berat benda. Tetapi menurut hukum ketiga Newton, meja bekerja pada benda dengan gaya yang sama persis dengan benda di atas meja. Gaya diarahkan berlawanan dengan gaya yang digunakan benda untuk menekan meja. Itu terserah. Gaya ini disebut reaksi tumpuan. Nama kekuatan "berbicara" bereaksi mendukung. Kekuatan ini muncul setiap kali ada dampak pada dukungan. Sifat kemunculannya pada tingkat molekuler. Objek, seolah-olah, mengubah posisi dan koneksi molekul yang biasa (di dalam tabel), mereka, pada gilirannya, cenderung kembali ke keadaan semula, "menolak".
Benar-benar benda apa pun, bahkan yang sangat ringan (misalnya, pensil yang tergeletak di atas meja), merusak penyangga di tingkat mikro. Oleh karena itu, reaksi dukungan terjadi.
Tidak ada rumus khusus untuk menemukan gaya ini. Mereka menamakannya dengan huruf, tetapi gaya ini hanyalah jenis gaya elastis yang terpisah, sehingga dapat juga dilambangkan sebagai
Gaya diterapkan pada titik kontak benda dengan tumpuan. Diarahkan tegak lurus terhadap penyangga.
Karena tubuh direpresentasikan sebagai titik material, gaya dapat digambarkan dari pusat
kekuatan elastis
Gaya ini muncul sebagai akibat dari deformasi (perubahan keadaan awal materi). Misalnya, ketika kita meregangkan pegas, kita menambah jarak antara molekul bahan pegas. Saat kita menekan pegas, kita menguranginya. Saat kita memutar atau menggeser. Dalam semua contoh ini, muncul gaya yang mencegah deformasi - gaya elastis.
Hukum Hooke
Gaya elastis diarahkan berlawanan dengan deformasi.
Karena tubuh direpresentasikan sebagai titik material, gaya dapat digambarkan dari pusat
Ketika dihubungkan secara seri, misalnya pegas, kekakuan dihitung dengan rumus
Ketika dihubungkan secara paralel, kekakuan
Kekakuan sampel. Modulus Young.
Modulus Young mencirikan sifat elastis suatu zat. Ini adalah nilai konstan yang hanya bergantung pada material, keadaan fisiknya. Mencirikan kemampuan material untuk menahan deformasi tarik atau tekan. Nilai modulus Young adalah tabel.
Pelajari lebih lanjut tentang sifat-sifat benda padat.
Berat badan
Berat badan adalah gaya yang digunakan suatu benda untuk bekerja pada suatu tumpuan. Anda mengatakan itu gravitasi! Kebingungan terjadi sebagai berikut: memang, seringkali berat badan sama dengan gaya gravitasi, tetapi gaya-gaya ini sama sekali berbeda. Gravitasi adalah gaya yang dihasilkan dari interaksi dengan Bumi. Bobot adalah hasil interaksi dengan penyangga. Gaya gravitasi diterapkan pada pusat gravitasi benda, sedangkan berat adalah gaya yang diterapkan pada penyangga (bukan pada benda)!
Tidak ada rumus untuk menentukan berat badan. Gaya ini dilambangkan dengan huruf.
Gaya reaksi tumpuan atau gaya elastik timbul sebagai respons terhadap benturan suatu benda pada suspensi atau tumpuan, oleh karena itu berat badan selalu secara numerik sama dengan gaya elastik, tetapi arahnya berlawanan.
Gaya reaksi dari tumpuan dan beban adalah gaya-gaya yang sifatnya sama, menurut hukum III Newton besarnya sama dan arahnya berlawanan. Berat adalah gaya yang bekerja pada penyangga, bukan pada benda. Gaya gravitasi bekerja pada tubuh.
Berat badan mungkin tidak sama dengan gravitasi. Bisa lebih atau kurang, atau bisa jadi bobotnya nol. Keadaan ini disebut tanpa bobot. Bobot adalah keadaan ketika suatu benda tidak berinteraksi dengan penyangga, misalnya, keadaan terbang: ada gravitasi, tetapi beratnya nol!
Dimungkinkan untuk menentukan arah percepatan jika Anda menentukan di mana gaya resultan diarahkan
Perhatikan bahwa berat adalah gaya, diukur dalam Newton. Bagaimana cara menjawab pertanyaan dengan benar: "Berapa berat badan Anda"? Kami menjawab 50 kg, tidak menyebutkan berat, tetapi massa kami! Dalam contoh ini, berat kita sama dengan gravitasi, yaitu kira-kira 500N!
Kelebihan muatan- rasio berat terhadap gravitasi
Kekuatan Archimedes
Gaya timbul sebagai akibat interaksi suatu benda dengan zat cair (gas), ketika benda itu dibenamkan dalam zat cair (atau gas). Gaya ini mendorong tubuh keluar dari air (gas). Oleh karena itu, diarahkan secara vertikal ke atas (mendorong). Ditentukan dengan rumus:
Di udara, kita mengabaikan kekuatan Archimedes.
Jika gaya Archimedes sama dengan gaya gravitasi, maka benda tersebut mengapung. Jika gaya Archimedes lebih besar, maka ia naik ke permukaan cairan, jika lebih kecil, ia tenggelam.
kekuatan listrik
Ada kekuatan asal listrik. Terjadi dengan adanya muatan listrik. Gaya-gaya ini, seperti gaya Coulomb, gaya Ampere, gaya Lorentz, dibahas secara rinci di bagian Listrik.
Penunjukan skema gaya yang bekerja pada tubuh
Seringkali tubuh dimodelkan oleh titik material. Oleh karena itu, dalam diagram, berbagai titik aplikasi dipindahkan ke satu titik - ke tengah, dan tubuh secara skema digambarkan sebagai lingkaran atau persegi panjang.
Untuk menentukan gaya dengan benar, perlu untuk membuat daftar semua benda yang berinteraksi dengan benda yang diteliti. Tentukan apa yang terjadi sebagai hasil interaksi dengan masing-masing: gesekan, deformasi, tarik-menarik, atau mungkin tolakan. Tentukan jenis gaya, tunjukkan arahnya dengan benar. Perhatian! Jumlah gaya akan bertepatan dengan jumlah benda yang berinteraksi dengannya.
Hal utama yang harus diingat
1) Kekuatan dan sifatnya;
2) Arah kekuatan;
3) Mampu mengidentifikasi gaya-gaya yang bekerja
Bedakan antara gesekan eksternal (kering) dan internal (kental). Gesekan eksternal terjadi antara permukaan padat yang bersentuhan, gesekan internal terjadi antara lapisan cairan atau gas selama gerakan relatifnya. Ada tiga jenis gesekan eksternal: gesekan statis, gesekan geser, dan gesekan bergulir.
Gesekan menggelinding ditentukan oleh rumus
Gaya resistensi muncul ketika tubuh bergerak dalam cairan atau gas. Besarnya gaya tahanan tergantung pada ukuran dan bentuk benda, kecepatan gerakannya dan sifat-sifat zat cair atau gas. Pada kecepatan rendah, gaya hambatan sebanding dengan kecepatan tubuh
Pada kecepatan tinggi sebanding dengan kuadrat kecepatan
Pertimbangkan daya tarik timbal balik dari suatu objek dan Bumi. Di antara mereka, menurut hukum gravitasi, sebuah gaya muncul 
Sekarang mari kita bandingkan hukum gravitasi dan gaya gravitasi 
Nilai percepatan jatuh bebas tergantung pada massa Bumi dan jari-jarinya! Jadi, adalah mungkin untuk menghitung dengan percepatan apa benda-benda di Bulan atau di planet lain akan jatuh, menggunakan massa dan jari-jari planet itu.
Jarak dari pusat bumi ke kutub lebih kecil daripada ke khatulistiwa. Oleh karena itu, percepatan jatuh bebas di ekuator sedikit lebih kecil daripada di kutub. Pada saat yang sama, perlu dicatat bahwa alasan utama ketergantungan percepatan jatuh bebas pada garis lintang daerah tersebut adalah kenyataan bahwa Bumi berputar di sekitar porosnya.
Ketika bergerak menjauh dari permukaan bumi, gaya gravitasi dan percepatan jatuh bebas berubah berbanding terbalik dengan kuadrat jarak ke pusat bumi.
Mengapa sebuah bola yang dilempar dengan arah horizontal (Gbr. 28) berakhir di tanah setelah beberapa saat? Mengapa sebuah batu yang dilepaskan dari tangan (Gbr. 29) jatuh? Mengapa seseorang yang melompat segera menemukan dirinya jatuh lagi? Semua fenomena ini memiliki alasan yang sama - daya tarik Bumi. 
Bumi menarik semua benda ke dirinya sendiri: orang, pohon, air, rumah, bulan, dll.
Gaya gravitasi terhadap bumi disebut gravitasi. Gaya gravitasi selalu diarahkan vertikal ke bawah. Ini ditunjuk sebagai berikut:
F T- gravitasi.
Ketika sebuah benda jatuh di bawah pengaruh daya tarik ke Bumi, itu tidak hanya dipengaruhi oleh Bumi, tetapi juga oleh hambatan udara. Dalam kasus di mana gaya hambatan udara dapat diabaikan dibandingkan dengan gaya gravitasi, jatuhnya benda disebut Gratis.
Untuk observasi jatuh bebas berbagai benda (misalnya, pelet, bulu, dll.), mereka ditempatkan dalam tabung gelas (tabung Newton), dari mana udara dipompa keluar. Jika pada awalnya semua benda ini berada di bagian bawah tabung, kemudian setelah dengan cepat dibalik, mereka berada di atas, setelah itu mereka mulai jatuh (Gbr. 30). Menyaksikan mereka jatuh, Anda dapat melihat bahwa pelet timah dan bulu ringan mencapai bagian bawah tabung pada saat yang bersamaan. Setelah menempuh jalan yang sama dalam waktu yang sama, tubuh-tubuh ini mencapai dasar dengan kecepatan yang sama. Ini terjadi karena gravitasi memiliki sifat luar biasa berikut: untuk setiap detik ia meningkatkan kecepatan benda yang jatuh bebas (berapa pun massanya) selalu dengan jumlah yang sama.
Pengukuran menunjukkan bahwa di dekat permukaan bumi, kecepatan benda yang jatuh bebas meningkat sebesar 9,8 m/s untuk setiap detik jatuh. Nilai ini dilambangkan dengan huruf g dan telepon percepatan jatuh bebas.
Mengetahui percepatan jatuh bebas, Anda dapat menemukan kekuatan yang digunakan Bumi untuk menarik benda apa pun yang terletak di dekatnya ke dirinya sendiri.
Untuk menentukan gaya gravitasi yang bekerja pada tubuh, perlu untuk mengalikan massa tubuh ini dengan percepatan jatuh bebas:
F T = mg.
Dari rumus ini berikut bahwa g = F T /m. Tetapi F T diukur dalam newton, a m- dalam kilogram. Oleh karena itu, nilai g dapat diukur dalam newton per kilogram:
g= 9,8 N/kg 10 N/kg.
Ketika ketinggian di atas bumi meningkat, percepatan jatuh bebas secara bertahap berkurang. Misalnya pada ketinggian 297 km ternyata bukan 9,8 N/kg, melainkan 9 N/kg. Penurunan percepatan jatuh bebas berarti bahwa gaya gravitasi juga berkurang dengan bertambahnya ketinggian di atas bumi. Semakin jauh tubuh dari Bumi, semakin lemah ia menariknya.
1. Apa yang menyebabkan semua benda jatuh ke tanah? 2. Gaya apa yang disebut gravitasi? 3. Dalam hal apa jatuhnya suatu benda disebut bebas? 4. Berapakah percepatan jatuh bebas di dekat permukaan bumi? 5. Apa rumus gravitasi? 6. Apa yang akan terjadi pada gaya gravitasi, percepatan dan waktu jatuh jika massa benda jatuh menjadi dua kali lipat? 7. Bagaimana gravitasi dan percepatan jatuh bebas berubah dengan jarak dari Bumi?
tugas eksperimental. 1. Ambil selembar kertas dan lepaskan. Perhatikan dia jatuh. Sekarang remas lembar ini dan lepaskan lagi. Bagaimana sifat kejatuhannya akan berubah? Mengapa? 2. Ambil lingkaran logam (misalnya, koin) di satu tangan, dan lingkaran kertas yang sedikit lebih kecil di tangan lainnya. Lepaskan mereka secara bersamaan. Apakah mereka akan jatuh pada saat yang sama? Sekarang ambil lingkaran logam di tangan Anda dan letakkan lingkaran kertas di atasnya (Gbr. 31). Lepaskan mug. Mengapa mereka jatuh pada saat yang sama sekarang?
Jika tubuh mengalami percepatan, maka ada sesuatu yang bekerja padanya. Tetapi bagaimana menemukan "sesuatu" ini? Misalnya, gaya apa yang bekerja pada benda di dekat permukaan bumi? Ini adalah gaya gravitasi yang diarahkan secara vertikal ke bawah, sebanding dengan massa benda dan untuk ketinggian yang jauh lebih kecil daripada jari-jari bumi $(\large R)$, hampir tidak bergantung pada ketinggian; itu sama dengan
$(\large F = \dfrac (G \cdot m \cdot M)(R^2) = m \cdot g )$
$(\large g = \dfrac (G \cdot M)(R^2) )$
disebut percepatan gravitasi. Dalam arah horizontal, tubuh akan bergerak dengan kecepatan konstan, tetapi gerakan dalam arah vertikal sesuai dengan hukum kedua Newton:
$(\large m \cdot g = m \cdot \left (\dfrac (d^2 \cdot x)(d \cdot t^2) \right) )$
setelah membatalkan $(\large m)$ kita mendapatkan bahwa percepatan pada arah $(\large x)$ adalah konstan dan sama dengan $(\large g)$. Ini adalah gerakan terkenal dari benda yang jatuh bebas, yang dijelaskan oleh persamaan
$(\besar v_x = v_0 + g \cdot t)$
$(\besar x = x_0 + x_0 \cdot t + \dfrac (1)(2) \cdot g \cdot t^2)$
Bagaimana kekuatan diukur?
Di semua buku teks dan buku pintar, merupakan kebiasaan untuk menyatakan gaya dalam Newton, tetapi kecuali dalam model yang dioperasikan oleh fisikawan, Newton tidak digunakan di mana pun. Ini sangat tidak nyaman.
Newton
newton (N) adalah satuan turunan gaya dalam Sistem Satuan Internasional (SI).
Berdasarkan hukum II Newton, satuan newton didefinisikan sebagai gaya yang mengubah kecepatan suatu benda bermassa satu kilogram sebesar 1 meter per detik dalam satu detik searah dengan arah gaya tersebut.
Jadi, 1 N \u003d 1 kg m / s².
Kilogram-force (kgf atau kG) adalah satuan metrik gravitasi yang sama dengan gaya yang bekerja pada benda bermassa satu kilogram di medan gravitasi bumi. Oleh karena itu, menurut definisi, gaya kilogram sama dengan 9,80665 N. Gaya kilogram nyaman karena nilainya sama dengan berat benda bermassa 1 kg.
1 kgf \u003d 9,80665 newton (sekitar 10 N)
1 N 0,10197162 kgf 0,1 kgf
1 N = 1 kg x 1m/s2.
Hukum gravitasi
Setiap benda di alam semesta ditarik ke setiap benda lain dengan gaya yang sebanding dengan massanya dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak di antara mereka.
$(\large F = G \cdot \dfrac (m \cdot M)(R^2))$
Dapat ditambahkan bahwa setiap benda bereaksi terhadap gaya yang diberikan padanya dengan percepatan ke arah gaya ini, yang besarnya berbanding terbalik dengan massa benda.
$(\large G)$ adalah konstanta gravitasi
$(\large M)$ adalah massa bumi
$(\large R)$ — radius bumi
$(\large G = 6,67 \cdot (10^(-11)) \left (\dfrac (m^3)(kg \cdot (sec)^2) \right) )$
$(\large M = 5,97 \cdot (10^(24)) \left (kg \kanan) )$
$(\large R = 6,37 \cdot (10^(6)) \left (m \right) )$
Dalam kerangka mekanika klasik, interaksi gravitasi dijelaskan oleh hukum gravitasi universal Newton, yang menyatakan bahwa gaya tarik gravitasi antara dua benda bermassa $(\besar m_1)$ dan $(\besar m_2)$ dipisahkan oleh sebuah jarak $(\besar R)$ adalah
$(\large F = -G \cdot \dfrac (m_1 \cdot m_2)(R^2))$
Di sini $(\large G)$ adalah konstanta gravitasi yang sama dengan $(\large 6.673 \cdot (10^(-11)) m^3 / \left (kg \cdot (sec)^2 \right) )$. Tanda minus berarti bahwa gaya yang bekerja pada benda uji selalu diarahkan sepanjang vektor radius dari benda uji ke sumber medan gravitasi, yaitu. interaksi gravitasi selalu mengarah pada daya tarik benda.
Medan gravitasi adalah potensial. Ini berarti bahwa adalah mungkin untuk memperkenalkan energi potensial dari gaya tarik gravitasi sepasang benda, dan energi ini tidak akan berubah setelah benda bergerak sepanjang kontur tertutup. Potensi medan gravitasi memerlukan hukum kekekalan jumlah energi kinetik dan potensial, yang, ketika mempelajari gerakan benda dalam medan gravitasi, seringkali sangat menyederhanakan penyelesaiannya.
Dalam kerangka mekanika Newton, interaksi gravitasi adalah jarak jauh. Ini berarti bahwa tidak peduli bagaimana sebuah benda besar bergerak, pada titik mana pun di ruang angkasa, potensi dan gaya gravitasi hanya bergantung pada posisi benda tersebut pada saat tertentu dalam waktu.
Lebih Berat - Lebih Ringan
Berat benda $(\large P)$ dinyatakan sebagai produk dari massanya $(\large m)$ dan percepatan gravitasi $(\large g)$.
$(\besar P = m \cdot g)$
Ketika di bumi tubuh menjadi lebih ringan (lebih sedikit menekan timbangan), ini berasal dari penurunan massa. Di bulan, semuanya berbeda, penurunan berat disebabkan oleh perubahan faktor lain - $(\large g)$, karena percepatan gravitasi di permukaan bulan enam kali lebih kecil daripada di bumi.
massa bumi = $(\besar 5,9736 \cdot (10^(24))\ kg )$
massa bulan = $(\besar 7.3477 \cdot (10^(22))\ kg )$
percepatan gravitasi di Bumi = $(\besar 9,81\ m / c^2 )$
percepatan gravitasi di bulan = $(\besar 1,62 \ m / c^2 )$
Akibatnya, produk $(\large m \cdot g )$, dan karenanya bobotnya, dikurangi dengan faktor 6.
Tetapi tidak mungkin untuk menunjuk kedua fenomena ini dengan ungkapan yang sama "membuatnya lebih mudah". Di bulan, benda-benda tidak menjadi lebih ringan, tetapi hanya kurang cepat mereka jatuh "kurang jatuh"))).
Besaran vektor dan skalar
Besaran vektor (misalnya, gaya yang diterapkan pada benda), selain nilainya (modulus), juga dicirikan oleh arahnya. Besaran skalar (misalnya, panjang) dicirikan hanya oleh suatu nilai. Semua hukum mekanika klasik dirumuskan untuk besaran vektor.
Gambar 1.
pada gambar. Gambar 1 menunjukkan posisi berbeda dari vektor $( \large \overrightarrow(F))$ dan proyeksinya $( \large F_x)$ dan $( \large F_y)$ pada sumbu $( \large X)$ dan $( \besar Y )$ masing-masing:
- A. kuantitas $( \large F_x)$ dan $( \large F_y)$ bukan nol dan positif
- b. kuantitas $( \large F_x)$ dan $( \large F_y)$ bukan nol, sedangkan $(\large F_y)$ positif, dan $(\large F_x)$ negatif, karena vektor $(\large \overrightarrow(F))$ diarahkan ke arah yang berlawanan dengan arah sumbu $(\large X)$
- C.$(\large F_y)$ adalah nilai positif bukan nol, $(\large F_x)$ sama dengan nol, karena vektor $(\large \overrightarrow(F))$ diarahkan tegak lurus terhadap sumbu $(\large X)$
Momen kekuatan
Momen kekuatan disebut produk vektor dari vektor jari-jari, yang ditarik dari sumbu rotasi ke titik penerapan gaya, oleh vektor gaya ini. Itu. menurut definisi klasik, momen gaya adalah besaran vektor. Dalam kerangka tugas kita, definisi ini dapat disederhanakan menjadi berikut: momen gaya $(\large \overrightarrow(F))$ diterapkan pada sebuah titik dengan koordinat $(\large x_F)$, relatif terhadap sumbu yang terletak pada titik $(\large x_0 )$ adalah nilai skalar yang sama dengan produk modulus gaya $(\large \overrightarrow(F))$ dan lengan gaya — $(\large \left | x_F - x_0 \kanan |)$. Dan tanda nilai skalar ini tergantung pada arah gaya: jika benda itu berputar searah jarum jam, maka tandanya plus, jika melawan, maka minus.
Penting untuk dipahami bahwa kita dapat memilih sumbu secara sewenang-wenang - jika benda tidak berputar, maka jumlah momen gaya terhadap sumbu apa pun adalah nol. Catatan penting kedua adalah bahwa jika sebuah gaya diterapkan pada suatu titik yang melaluinya sebuah sumbu, maka momen gaya ini relatif terhadap sumbu ini sama dengan nol (karena lengan gaya akan sama dengan nol).
Mari kita ilustrasikan di atas dengan sebuah contoh, pada Gbr.2. Mari kita asumsikan bahwa sistem yang ditunjukkan pada Gambar. 2 seimbang. Pertimbangkan dukungan di mana beban ditempatkan. Tiga gaya bekerja padanya: $(\large \overrightarrow(N_1),\ \overrightarrow(N_2),\ \overrightarrow(N),)$ poin penerapan gaya-gaya ini TETAPI, PADA dan Dengan masing-masing. Gambar juga berisi gaya $(\large \overrightarrow(N_(1)^(gr)),\ \overrightarrow(N_2^(gr)))$. Gaya-gaya ini diterapkan pada beban, dan menurut hukum ke-3 Newton
$(\large \overrightarrow(N_(1)) = - \overrightarrow(N_(1)^(gr)))$
$(\large \overrightarrow(N_(2)) = - \overrightarrow(N_(2)^(gr)))$
Sekarang perhatikan kondisi persamaan momen gaya-gaya yang bekerja pada tumpuan, relatif terhadap sumbu yang melalui titik TETAPI(dan, seperti yang kita sepakati sebelumnya, tegak lurus terhadap bidang gambar):
$(\besar N \cdot l_1 - N_2 \cdot \kiri (l_1 +l_2 \kanan) = 0)$
Harap dicatat bahwa momen gaya $(\large \overrightarrow(N_1))$ tidak termasuk dalam persamaan, karena lengan gaya ini terhadap sumbu yang dipertimbangkan sama dengan $(\large 0)$. Jika, karena alasan tertentu, kita ingin memilih sumbu yang melalui titik Dengan, maka kondisi persamaan momen gaya akan terlihat seperti ini:
$(\large N_1 \cdot l_1 - N_2 \cdot l_2 = 0)$
Dapat ditunjukkan bahwa, dari sudut pandang matematis, dua persamaan terakhir adalah ekuivalen.
Pusat gravitasi
Pusat gravitasi dari sistem mekanik adalah titik relatif dimana momen gravitasi total yang bekerja pada sistem sama dengan nol.
Pusat massa
Titik pusat massa luar biasa karena jika banyak gaya yang bekerja pada partikel yang membentuk benda (apakah itu padat atau cair, sekelompok bintang atau sesuatu yang lain) (hanya gaya eksternal yang dimaksudkan, karena semua gaya internal mengimbanginya. satu sama lain), maka gaya yang dihasilkan mengarah ke percepatan titik ini, seolah-olah mengandung seluruh massa benda $(\besar m)$.
Posisi pusat massa ditentukan oleh persamaan:
$(\large R_(cm.) = \frac(\sum m_i\, r_i)(\sum m_i))$
Ini adalah persamaan vektor, mis. sebenarnya tiga persamaan, satu untuk masing-masing dari tiga arah. Tetapi pertimbangkan hanya arah $(\large x)$. Apa yang dimaksud dengan persamaan berikut?
$(\large X_(cm.) = \frac(\sum m_i\, x_i)(\sum m_i))$
Misalkan tubuh dibagi menjadi potongan-potongan kecil dengan massa yang sama $(\besar m)$, dan massa total tubuh akan sama dengan jumlah potongan tersebut $(\besar N)$ dikalikan dengan massa satu bagian , misalnya 1 gram. Kemudian persamaan ini berarti Anda perlu mengambil koordinat $(\large x)$ dari semua bagian, menjumlahkannya dan membagi hasilnya dengan jumlah bagian. Dengan kata lain, jika massa potongannya sama, maka $(\large X_(c.m.))$ hanya akan menjadi rata-rata aritmatika dari koordinat $(\large x)$ dari semua potongan.
Massa dan Densitas
Massa adalah besaran fisika dasar. Massa mencirikan beberapa sifat tubuh sekaligus dan dengan sendirinya memiliki sejumlah sifat penting.
- Massa adalah ukuran zat yang terkandung dalam tubuh.
- Massa adalah ukuran kelembaman suatu benda. Inersia adalah properti benda untuk menjaga kecepatannya tidak berubah (dalam kerangka acuan inersia) ketika pengaruh eksternal tidak ada atau saling mengimbangi. Di hadapan pengaruh eksternal, kelembaman tubuh dimanifestasikan dalam kenyataan bahwa kecepatannya tidak berubah secara instan, tetapi secara bertahap, dan semakin lambat, semakin besar kelembaman (yaitu massa) tubuh. Sebagai contoh, jika sebuah bola bilyar dan sebuah bus bergerak dengan kecepatan yang sama dan direm dengan gaya yang sama, maka waktu yang dibutuhkan bola untuk berhenti jauh lebih sedikit daripada waktu yang dibutuhkan bus untuk berhenti.
- Massa benda adalah alasan untuk tarik-menarik gravitasi mereka satu sama lain (lihat bagian "Gravitasi").
- Massa suatu benda sama dengan jumlah massa bagian-bagiannya. Inilah yang disebut aditif massa. Aditivitas memungkinkan untuk menggunakan standar 1 kg untuk mengukur massa.
- Massa suatu sistem benda yang terisolasi tidak berubah terhadap waktu (hukum kekekalan massa).
- Massa suatu benda tidak bergantung pada kecepatan geraknya. Massa tidak berubah ketika berpindah dari satu kerangka acuan ke kerangka acuan lainnya.
- Kepadatan benda homogen adalah perbandingan antara massa benda dengan volumenya:
$(\besar p = \dfrac (m)(V) )$
Kepadatan tidak tergantung pada sifat geometris benda (bentuk, volume) dan merupakan karakteristik zat benda. Kepadatan berbagai zat disajikan dalam tabel referensi. Disarankan untuk mengingat massa jenis air: 1000 kg/m3.
hukum kedua dan ketiga Newton
Interaksi benda dapat digambarkan dengan menggunakan konsep gaya. Gaya adalah besaran vektor, yang merupakan ukuran pengaruh suatu benda terhadap benda lain.
Sebagai vektor, gaya dicirikan oleh modulus (nilai absolut) dan arahnya dalam ruang. Selain itu, titik penerapan gaya itu penting: modulus yang sama dan arah gaya yang diterapkan pada titik tubuh yang berbeda dapat memiliki efek yang berbeda. Jadi, jika Anda mengambil pelek roda sepeda dan menariknya secara tangensial ke pelek, roda akan mulai berputar. Jika Anda menyeret sepanjang radius, tidak akan ada rotasi.
hukum kedua Newton
Produk dari massa tubuh dan vektor percepatan adalah resultan dari semua gaya yang diterapkan pada tubuh:
$(\large m \cdot \overrightarrow(a) = \overrightarrow(F) )$
Hukum kedua Newton menghubungkan vektor percepatan dan gaya. Ini berarti bahwa pernyataan berikut ini benar.
- $(\large m \cdot a = F)$, di mana $(\large a)$ adalah modulus percepatan, $(\large F)$ adalah modulus gaya resultan.
- Vektor percepatan memiliki arah yang sama dengan vektor gaya resultan, karena massa benda adalah positif.
hukum ketiga Newton
Dua benda bekerja satu sama lain dengan gaya yang sama besar dan berlawanan arah. Gaya-gaya ini memiliki sifat fisik yang sama dan diarahkan sepanjang garis lurus yang menghubungkan titik-titik penerapannya.
Prinsip superposisi
Pengalaman menunjukkan bahwa jika beberapa benda lain bekerja pada benda tertentu, maka gaya yang bersesuaian bertambah sebagai vektor. Lebih tepatnya, prinsip superposisi valid.
Prinsip superposisi gaya. Biarkan kekuatan bekerja pada tubuh$(\large \overrightarrow(F_1), \overrightarrow(F_2),\ \ldots \overrightarrow(F_n))$ Jika kita menggantinya dengan satu kekuatan$(\large \overrightarrow(F) = \overrightarrow(F_1) + \overrightarrow(F_2) \ldots + \overrightarrow(F_n))$ , maka efeknya tidak akan berubah.
Gaya $(\large \overrightarrow(F))$ disebut yg dihasilkan memaksa $(\large \overrightarrow(F_1), \overrightarrow(F_2),\ \ldots \overrightarrow(F_n))$ atau menghasilkan dengan paksa.
Freight forwarder atau operator? Tiga rahasia dan transportasi kargo internasional
Forwarder atau carrier: mana yang harus dipilih? Jika pembawanya baik dan pengirimnya buruk, maka yang pertama. Jika pembawanya buruk, dan pengirimnya baik, maka yang kedua. Pilihan seperti itu sederhana. Tetapi bagaimana memutuskan kapan kedua pelamar itu baik? Bagaimana memilih dari dua opsi yang tampaknya setara? Masalahnya adalah opsi ini tidak sama.
Kisah seram transportasi internasional
ANTARA PALU DAN ANVIL.
Tidak mudah untuk hidup antara pelanggan transportasi dan pemilik kargo yang sangat hemat. Suatu hari kami menerima pesanan. Pengangkutan untuk tiga kopeck, syarat tambahan untuk dua lembar, koleksi disebut .... Loading pada hari Rabu. Mobil sudah berada di tempatnya pada hari Selasa, dan pada waktu makan siang keesokan harinya, gudang mulai perlahan-lahan membuang semua yang telah dikumpulkan oleh pengirim Anda untuk pelanggan-penerimanya ke dalam trailer.
TEMPAT MEMILIH - PTO KOZLOVICHI.
Menurut legenda dan pengalaman, setiap orang yang mengangkut barang dari Eropa melalui jalan darat tahu betapa mengerikannya tempat PTO Kozlovichi, bea cukai Brest. Kekacauan apa yang dilakukan petugas bea cukai Belarusia, mereka menemukan kesalahan dengan segala cara yang mungkin dan merobeknya dengan harga selangit. Dan itu benar. Tapi tidak semua...
BAGAIMANA DI BAWAH TAHUN BARU KAMI MEMBAWA SUSU KERING.
Pemuatan grup di gudang konsolidasi di Jerman. Salah satu kargo adalah susu bubuk dari Italia, yang pengirimannya dipesan oleh Forwarder .... Contoh klasik dari pekerjaan forwarder-"transmitter" (dia tidak menyelidiki apa pun, dia hanya melewati rantai ).
Dokumen untuk transportasi internasional
Angkutan jalan internasional barang sangat terorganisir dan birokratis, akibatnya - untuk pelaksanaan angkutan jalan internasional barang banyak digunakan dokumen terpadu. Tidak masalah apakah itu pengangkut pabean atau yang biasa – dia tidak akan pergi tanpa dokumen. Meskipun tidak terlalu menarik, kami telah mencoba untuk menyatakan secara sederhana tujuan dari dokumen-dokumen ini dan makna yang dimilikinya. Mereka memberi contoh pengisian TIR, CMR, T1, EX1, Invoice, Packing List...
Perhitungan beban gandar untuk truk
Tujuan - untuk mempelajari kemungkinan mendistribusikan kembali beban pada as traktor dan semi-trailer saat mengubah lokasi kargo di semi-trailer. Dan penerapan pengetahuan ini dalam praktik.
Dalam sistem yang kami pertimbangkan, ada 3 objek: traktor $(T)$, semi-trailer $(\large ((p.p.)))$ dan kargo $(\large (gr))$. Semua variabel yang terkait dengan masing-masing objek ini akan diberi superskrip $T$, $(\large (p.p.))$ dan $(\large (gr))$ secara berurutan. Misalnya, berat traktor tanpa muatan akan dilambangkan sebagai $m^(T)$.
Kenapa kamu tidak makan jamur? Bea Cukai menghembuskan kesedihan.
Apa yang terjadi di pasar transportasi jalan internasional? Layanan Pabean Federal Federasi Rusia telah melarang penerbitan TIR Carnets tanpa jaminan tambahan di beberapa distrik federal. Dan dia memberi tahu bahwa mulai 1 Desember tahun ini dia akan sepenuhnya memutuskan kontrak dengan IRU karena tidak sesuai dengan persyaratan Serikat Pabean dan mengajukan klaim keuangan yang tidak kekanak-kanakan.
IRU menjawab: “Penjelasan dari Layanan Bea Cukai Federal Rusia mengenai dugaan utang ASMAP sebesar 20 miliar rubel adalah fabrikasi lengkap, karena semua klaim TIR lama telah diselesaikan sepenuhnya ..... Apa yang kita, sederhana operator, pikirkan?
Faktor Penyimpanan Berat dan volume kargo saat menghitung biaya transportasi
Perhitungan biaya transportasi tergantung pada berat dan volume kargo. Untuk transportasi laut, volume paling sering menentukan, untuk transportasi udara adalah berat. Untuk transportasi jalan barang, indikator kompleks memainkan peran penting. Parameter perhitungan mana yang akan dipilih dalam kasus tertentu bergantung pada berat spesifik kargo (Faktor Penyimpanan) .
Gravitasi adalah gaya yang dengannya suatu benda tertarik ke Bumi karena gravitasi universal. Gravitasi menyebabkan semua benda yang tidak dikenai gaya lain bergerak ke bawah dengan percepatan jatuh bebas, g. Semua benda di Semesta tertarik satu sama lain, dan semakin besar massanya dan semakin dekat letaknya, semakin kuat daya tariknya. Untuk menghitung gaya gravitasi, massa benda harus dikalikan dengan faktor, dilambangkan dengan huruf g, kira-kira sama dengan 9,8 N / kg. Jadi, gravitasi dihitung dengan rumus
Gaya gravitasi kira-kira sama dengan gaya tarik gravitasi ke Bumi (perbedaan antara gaya gravitasi dan gaya gravitasi disebabkan oleh fakta bahwa kerangka acuan yang terkait dengan Bumi tidak sepenuhnya inersia).
Gaya gesek.
Gaya gesek - Gaya yang terjadi pada titik kontak benda dan mencegah gerakan relatifnya. Arah gaya gesekan berlawanan dengan arah gerak.
Bedakan antara gaya gesek statis dan gaya gesek geser. Jika tubuh meluncur di permukaan apa pun, gerakannya terhalang oleh: gaya gesekan geser.
, di mana N— gaya reaksi pendukung, a μ adalah koefisien gesekan geser. Koefisien μ tergantung pada bahan dan kualitas pemrosesan permukaan yang bersentuhan dan tidak tergantung pada berat badan. Koefisien gesekan ditentukan secara empiris.
Gaya gesekan geser selalu berlawanan arah dengan gerakan benda. Ketika arah kecepatan berubah, arah gaya gesekan juga berubah.
Gaya gesekan mulai bekerja pada tubuh ketika mereka mencoba untuk memindahkannya. Jika kekuatan eksternal F lebih sedikit produk N, maka tubuh tidak akan bergerak - awal gerakan, seperti yang mereka katakan, terhalang oleh gaya gesekan sisa . Tubuh akan mulai bergerak hanya ketika ada kekuatan eksternal F melebihi nilai maksimum yang dapat dimiliki oleh gaya gesekan statis
Gesekan istirahat - gaya gesekan yang mencegah gerakan satu benda pada permukaan benda lain. Dalam beberapa kasus, gesekan berguna (tanpa gesekan tidak mungkin seseorang, hewan berjalan di tanah, memindahkan mobil, kereta api, dll.), dalam kasus seperti itu, gesekan meningkat. Tetapi dalam kasus lain, gesekan berbahaya. Misalnya, karena itu, bagian mekanisme yang bergesekan menjadi aus, bahan bakar berlebih dikonsumsi dalam transportasi, dll. Kemudian gesekan diperangi dengan memberikan pelumasan atau mengganti sliding dengan pitching.
Gaya gesekan tidak bergantung pada koordinat posisi relatif benda, tetapi dapat bergantung pada kecepatan gerak relatif benda yang bersentuhan. Gaya gesekan adalah gaya non-potensial.
Berat dan tanpa bobot.
Berat - kekuatan tubuh pada penyangga (atau suspensi atau jenis pengikat lainnya) yang mencegah jatuh, yang timbul di bidang gravitasi. Dalam hal ini, gaya elastis yang dihasilkan mulai bekerja pada tubuh dengan P yang dihasilkan diarahkan ke atas, dan jumlah gaya yang diterapkan pada tubuh menjadi sama dengan nol.
Gaya gravitasi berbanding lurus dengan massa benda dan bergantung pada percepatan jatuh bebas, yang maksimum di kutub-kutub bumi dan berangsur-angsur berkurang ketika bergerak menuju ekuator. Bentuk bumi yang rata di kutub dan rotasinya di sekitar porosnya mengarah pada fakta bahwa di khatulistiwa percepatan jatuh bebas sekitar 0,5% lebih kecil daripada di kutub. Oleh karena itu, berat benda yang diukur dengan neraca pegas akan lebih sedikit di ekuator daripada di kutub. Berat suatu benda di Bumi dapat bervariasi dalam rentang yang sangat luas, dan kadang-kadang bahkan menghilang.
Misalnya, dalam lift yang jatuh, berat kita akan menjadi 0, dan kita akan berada dalam keadaan tanpa bobot. Namun, keadaan tanpa bobot tidak hanya di kabin lift yang jatuh, tetapi juga di stasiun ruang angkasa yang berputar di sekitar Bumi. Berputar dalam lingkaran, satelit bergerak dengan percepatan sentripetal, dan satu-satunya gaya yang dapat memberikan percepatan ini adalah gravitasi. Oleh karena itu, bersama dengan satelit, yang berputar mengelilingi Bumi, kita bergerak dengan percepatan a = g, diarahkan ke pusatnya. Dan jika kita, berada di satelit, berdiri di atas timbangan pegas, maka P = 0. Jadi, di satelit, berat semua benda sama dengan nol.
