Физика. Понятия и определения.

 

 

 

 

 

 

 

Что такое сила?

Если тело ускоряется то на него что-то действует. А как найти это «что-то»? Например, что за силы действуют на тело вблизи поверхности земли? Это — сила тяжести, направленная вертикально вниз, пропорциональная массе тела и для высот, много меньших, чем радиус земли ${\large R}$, почти независящая от высоты; она равна

${\large F = \dfrac {G  \cdot m \cdot M}{R^2} = m \cdot g }$

где

${\large g = \dfrac {G  \cdot M}{R^2} }$

 

так называемое ускорение силы тяжести. В горизонтальном направлении тело будет двигаться с постоянной скоростью, однако движение в вертикальном направлении по второму закону Ньютона:

 

${\large m \cdot g = m \cdot \left ( \dfrac {d^2 \cdot x}{d \cdot t^2} \right ) }$

 

после сокращения ${\large m}$ получаем, что ускорение в направлении ${\large x}$ постоянно и равно ${\large g}$. Это хорошо известное движение свободно падающего тела, которое описывается уравнениями

${\large v_x = v_0 + g \cdot t}$

${\large x = x_0 + x_0 \cdot t  + \dfrac {1}{2} \cdot g \cdot t^2}$

 

 

В чем сила измеряется?

Во всех учебниках и умных книжках, силу принято выражать в Ньютонах, но кроме как в моделях которыми оперируют физики ньютоны ни где не применяются. Это крайне неудобно.

Ньютон newton (Н) — производная единица измерения силы в Международной системе единиц (СИ).
Исходя из второго закона Ньютона, единица ньютон определяется как сила, изменяющая за одну секунду скорость тела массой один килограмм на 1 метр в секунду в направлении действия силы.

Таким образом, 1 Н = 1 кг·м/с².   

Килограмм-сила (кгс или кГ) — гравитационная метрическая единица силы, равная силе, которая действует на тело массой один килограмм в гравитационном поле земли. Поэтому по определению килограмм-сила равна 9,80665 Н. Килограмм-сила удобна тем, что её величина равна весу тела массой в 1 кг.
1 кгс = 9,80665 ньютонов (примерно ≈ 10 Н)
1 Н ≈ 0,10197162 кгс ≈ 0,1 кгс

1 Н = 1 кг x 1м/с2.

 

 

 

Закон тяготения

Каждый объект Вселенной притягивается к любому другому объекту с силой, пропорциональной их массам и обратно пропорционально квадрату расстояния между ними.

${\large F = G  \cdot \dfrac {m \cdot M}{R^2}}$

 

Добавить можно, что любое тело реагирует на приложенную к нему силу ускорением в направлении этой силы, по величине обратно пропорциональным массе тела.

 ${\large G}$ — гравитационная постоянная

 ${\large M}$ — масса земли

 ${\large R}$ — радиус земли

 

${\large G = 6,67 \cdot {10^{-11}} \left ( \dfrac {m^3}{kg \cdot {sec}^2} \right ) }$

${\large M = 5,97 \cdot {10^{24}} \left ( kg \right ) }$

${\large R = 6,37 \cdot {10^{6}} \left ( m \right ) }$

 

В рамках классической механики, гравитационное взаимодействие описывается законом всемирного тяготения Ньютона, согласно которому сила гравитационного притяжения между двумя телами массы ${\large m_1}$ и ${\large m_2}$, разделённых расстоянием ${\large R}$ есть

${\large F = -G  \cdot \dfrac {m_1 \cdot m_2}{R^2}}$

Здесь ${\large G}$ — гравитационная постоянная, равная ${\large 6,673 \cdot {10^{-11}} m^3 / \left ( kg \cdot {sec}^2 \right ) }$. Знак минус означает, что сила, действующая на пробное тело, всегда направлена по радиус-вектору от пробного тела к источнику гравитационного поля, т.е. гравитационное взаимодействие приводит всегда к притяжению тел.
Поле тяжести потенциально. Это значит, что можно ввести потенциальную энергию гравитационного притяжения пары тел, и эта энергия не изменится после перемещения тел по замкнутому контуру. Потенциальность поля тяжести влечёт за собой закон сохранения суммы кинетической и потенциальной энергии, что при изучении движения тел в поле тяжести часто существенно упрощает решение.
В рамках ньютоновской механики гравитационное взаимодействие является дальнодействующим. Это означает, что как бы массивное тело ни двигалось, в любой точке пространства гравитационный потенциал и сила зависят только от положения тела в данный момент времени.

 

 

Тяжелее — Легче

Вес тела ${\large P}$ выражается произведением его массы ${\large m}$ на ускорение силы тяжести ${\large g}$.

${\large P = m \cdot g}$

 

Когда на земле тело становится легче (слабее давит на весы), это происходит от уменьшения массы. На луне все не так, уменьшение веса вызвано изменением другого множителя — ${\large g}$, так как ускорение силы тяжести на поверхности луны в шесть раз меньше чем на земле.

 

масса земли = ${\large 5,9736 \cdot {10^{24}}\ kg }$

масса луны = ${\large 7,3477 \cdot {10^{22}}\ kg }$ 

 

ускорение свободного падения на Земле = ${\large 9,81\ m / c^2 }$ 

ускорение свободного падения на Луне = ${\large 1,62 \ m / c^2 }$ 

 

В результате произведение ${\large m \cdot g }$, а следовательно и вес уменьшаются в 6 раз.

Но нельзя обозначить оба эти явления одним и тем же выражением «сделать легче». На луне тела становятся не легче, а лишь менее стремительно падают они «менее падучи»))).

 

 

Векторные и скалярные величины

Векторная величина (например сила, приложенная к телу), помимо значения (модуля), характеризуется также направлением. Скалярная же величина (например, длина) характеризуется только значением. Все классические законы механики сформулированы для векторных величин.

 

 Рисунок 1.

 

На рис. 1 изображены различные варианты расположения вектора ${ \large \overrightarrow{F}}$ и его проекции ${ \large F_x}$ и ${ \large F_y}$ на оси ${ \large X}$ и ${ \large Y}$ соответственно:

• A.    величины ${ \large F_x}$ и ${ \large F_y}$ являются ненулевыми и положительными
• B.    величины ${ \large F_x}$ и ${ \large F_y}$ являются ненулевыми, при этом ${\large F_y}$ — положительная величина, а ${\large F_x}$ — отрицательная, т.к. вектор ${\large \overrightarrow{F}}$ направлен в сторону, противоположную направлению оси ${\large X}$ 
• C.    ${\large F_y}$ — положительная  ненулевая величина, ${\large F_x}$ равна нулю, т.к. вектор ${\large \overrightarrow{F}}$ направлен перпендикулярно оси ${\large X}$

 

Момент силы

Моментом силы называют векторное произведение радиус-вектора, проведённого от оси вращения к точке приложения силы, на вектор этой силы. Т.е. согласно классическому определению момент силы — величина векторная. В рамках нашей задачи, это определение можно упростить до следующего: моментом силы ${\large \overrightarrow{F}}$, приложенной к точке с координатой ${\large x_F}$, относительно оси, расположенной в точке ${\large x_0}$ называется скалярная величина, равная произведению модуля силы ${\large \overrightarrow{F}}$, на плечо силы — ${\large \left | x_F — x_0 \right |}$. А знак этой скалярной величины зависит от направления силы: если она вращает объект по часовой стрелке, то знак плюс, если против — то минус.

Важно понимать, что ось мы можем выбирать произвольным образом — если тело не вращается, то сумма моментов сил относительно любой оси равна нулю. Второе важное замечание — если сила приложена к точке, через которую проходит ось, то момент этой силы относительно этой оси равен нулю (поскольку плечо силы будет равно нулю). 

 

 

Проиллюстрируем вышесказанное примером, на рис.2. Предположим, что система, изображенная на рис. 2, находится в равновесии. Рассмотрим опору, на которой стоят грузы. На неё действуют 3 силы: ${\large \overrightarrow{N_1},\ \overrightarrow{N_2},\ \overrightarrow{N},}$ точки приложения этих сил

А, В и С соответственно. На рисунке также присутствуют силы ${\large \overrightarrow{N_{1}^{gr}},\ \overrightarrow{N_2^{gr}}}$. Эти силы приложены к грузам, и согласно 3-му закону Ньютона

 

${\large \overrightarrow{N_{1}} = — \overrightarrow{N_{1}^{gr}}}$

${\large \overrightarrow{N_{2}} = — \overrightarrow{N_{2}^{gr}}}$

Теперь рассмотрим условие равенства моментов сил, действующих на опору, относительно оси, проходящей через точку А (и, как мы договаривались ранее, перпендикулярную плоскости рисунка):

 

${\large N \cdot l_1 — N_2 \cdot \left ( l_1 +l_2 \right ) = 0}$

Обратите внимание, что в уравнение не вошёл момент силы ${\large \overrightarrow{N_1}}$, поскольку плечо этой силы относительно рассматриваемой оси равно ${\large 0}$. Если же мы по каким-либо причинам хотим выбрать ось, проходящую через точку С, то условие равенства моментов сил будет выглядеть так:

 

${\large N_1 \cdot l_1 — N_2 \cdot l_2  = 0}$

Можно показать, что с математической точки зрения два последних уравнения эквивалентны.

 

 

Центр тяжести

Центром тяжести механической системы называется точка, относительно которой суммарный момент сил тяжести, действующих на систему, равен нулю.

 

 

 

Центр масс

Точка центра масс замечательна тем , что если на частицы образующие тело (неважно будет ли оно твердым или жидким, скоплением звезд или чем то другим) действует великое множество сил (имеются ввиду только внешние силы, поскольку все внутренние силы компенсируют друг друга), то результирующая сила приводит к такому ускорению этой точки, как будто в ней вся масса тела ${\large m}$.

Положение центра масс определяется уравнением:

 

${\large R_{c.m.} = \frac{\sum m_i\, r_i}{\sum m_i}}$

 

Это векторное уравнение, т.е. фактически три уравнения — по одному для каждого из трех направлений. Но рассмотрим только ${\large x}$ направление.  Что означает следующее равенство?

 

${\large X_{c.m.} = \frac{\sum m_i\, x_i}{\sum m_i}}$

 

Предположим тело разделено на маленькие кусочки с одинаковой массой ${\large m}$, причем полная масса тела равна будет равна числу таких кусочков ${\large N}$, умноженному на массу одного кусочка, например 1 грамм. Тогда это уравнение означает, что нужно взять координаты ${\large x}$ всех кусочков, сложить их и результат разделить на число кусочков. Иными словами, если массы кусочков равны то ${\large X_{c.m.}}$ будет просто средним арифметическим ${\large x}$ координат всех кусочков.

 

 

центр масс сложного тела лежит на линии, соединяющей центры масс двух составляющих его частей

 

 

 

Масса и плотность

Масса — фундаментальная физическая величина. Масса характеризует сразу несколько свойств тела и сама по себе обладает рядом важных свойств.

 

• Масса служит мерой содержащегося в теле вещества.
• Масса является мерой инертности тела. Инертностью называется свойство тела сохранять свою скорость неизменной (в инерциальной системе отсчёта), когда внешние воздействия отсутствуют или компенсируют друг друга. При наличии внешних воздействий инертность тела проявляется в том, что его скорость меняется не мгновенно, а постепенно, и тем медленнее, чем больше инертность (т.е. масса) тела. Например, если бильярдный шар и автобус движутся с одинаковой скоростью и тормозятся одинаковым усилием, то для остановки шара требуется гораздо меньше времени, чем для остановки автобуса.
• Массы тел являются причиной их гравитационного притяжения друг к другу (см. раздел «Сила тяготения»).
• Масса тела равна сумме масс его частей. Это так называемая аддитивность массы. Аддитивность позволяет использовать для измерения массы эталон — 1 кг.
• Масса изолированной системы тел не меняется со временем (закон сохранения массы).
• Масса тела не зависит от скорости его движения. Масса не меняется при переходе от одной системы отсчёта к другой.
• Плотностью однородного тела называется отношение массы тела к его объёму:

 ${\large p = \dfrac {m}{V} }$

 

Плотность не зависит от геометрических свойств тела (формы, объёма) и является характеристикой вещества тела. Плотности различных веществ представлены в справочных таблицах. Желательно помнить плотность воды: 1000 кг/м3.

 

 

Второй и третий законы Ньютона

Взаимодействие тел можно описывать с помощью понятия силы. Сила — это векторная величина, являющаяся мерой воздействия одного тела на другое.
Будучи вектором, сила характеризуется модулем (абсолютной величиной) и направлением в пространстве. Кроме того, важна точка приложения силы: одна и та же по модулю и направлению сила, приложенная в разных точках тела, может оказывать различное воздействие. Так, если взяться за обод велосипедного колеса и потянуть по касательной к ободу, то колесо начнёт вращаться. Если же тянуть вдоль радиуса, никакого вращения не будет.

Второй закон Ньютона

Произведение массы тела на вектор ускорения есть равнодействующая всех сил, приложенных к телу:

${\large m \cdot \overrightarrow{a} = \overrightarrow{F} }$

Второй закон Ньютона связывает векторы ускорения и силы. Это означает, что справедливы следующие утверждения.

1. ${\large m \cdot a = F}$, где ${\large a}$ — модуль ускорения, ${\large F}$ — модуль равнодействующей силы.
2. Вектор ускорения имеет одинаковое направление с вектором равнодействующей силы, так как масса тела положительна.

Третий закон Ньютона

Два тела действуют друг на друга с силами, равными по модулю и противоположными по направлению. Эти силы имеют одну и ту же физическую природу и направлены вдоль прямой, соединяющей их точки приложения.

 

 

 

Принцип суперпозиции

Опыт показывает, что если на данное тело действуют несколько других тел, то соответствующие силы складываются как векторы. Более точно, справедлив принцип суперпозиции.
Принцип суперпозиции сил. Пусть на тело действуют силы ${\large \overrightarrow{F_1}, \overrightarrow{F_2},\ \ldots \overrightarrow{F_n}}$  Если заменить их одной силой ${\large \overrightarrow{F} =  \overrightarrow{F_1} + \overrightarrow{F_2} \ldots + \overrightarrow{F_n}}$, то результат воздействия не изменится.
Сила ${\large \overrightarrow{F}}$ называется равнодействующей сил ${\large \overrightarrow{F_1}, \overrightarrow{F_2},\ \ldots \overrightarrow{F_n}}$ или

результирующей силой.
 

 

 

«В чем измеряется взрывная сила?» – Яндекс.Кью

Всё предельно просто.

До «большого (для нас ) взрыва» — вокруг него было бесконечное в любом направлении пространство вселенной.

В этом бесконечном пространстве было, есть и будет — бесконечное множество процессов подобных нашему «большому взрыву»

Теперь к самому процессу непосредственно.

На месте этого «большого взрыва» находился сверхмассивный даже по астрономическим меркам объект, который за многие, возможно даже триллионы лет, захватил своим гипер огромным гравитационным полем — всю энергию из зоны своей досягаемости.

Так как подобные объекты не могут ничего излучать обратно по причине своей чудовищной гравитации, то остывать ему пришлось несколько иначе.

Объект загонял всю захваченную им энергию в свои недра, остывая снаружи — внутрь.

Получилась такая астрономически огромная капля Руперта, если приводить аналогии, с той лишь разницей, что сверхмассивному обекту для разрушения внешнее воздействие было не нужно.

Когда внутреннее давление пересилило внешнее — объект взорвался выбросив в пространство всю, или почти всю накопленную им энергию, которая вырвавшись наружу, тут же стала взаимодействовать производя материю, звёзды, галлактики и т.д.

Для вселенной это вполне заурядное явление, просто мы в силу своих технических возможностей не можем пока видеть дальше той области космического пространства, которая у нас грубо говоря под носом.

Если посчитать всю материю получившуюся от этого взрыва и проследить траекторию разлёта материи — энергии, то предполагаю можно будет узнать размеры этого сверхмассивного объекта, место нахождения объекта в момент взрыва и его, как получается критическую массу (звезду Мафусаил не считайте, она была до взрыва и не успела поучавствовать в процессе).

Всем добра !

Конвертер силы — 2mb.ru

В чем измеряется сила, и что делать, если единицы измерения силы находятся в разных системах? Вам понадобится онлайн-перевод силы, программа, которая расположена ниже.

1	N	Ньютон
100000	дин	Дина
0.10197162129779	кгс	Килограмм-сила
0.001		Стен
0.22480894286018	lbF	Фунт-силы
7.2330138512099	pdl	Паундаль

Сила — векторная физическая величина, являющаяся мерой интенсивности воздействия на данное тело других тел, а также полей.

В чем измеряется сила?

Сила измеряется в ньютонах. Вот определение этой единицы: 1 ньютон равен такой силе, которая сообщает телу, чья масса один килограмм, ускорение, насчитывающее 1 м/с2в. Это ускорение придается в направлении действия силы. Эта единица измерения силы названа в честь английского физика Исаака Ньютона.

Еще одна единица измерения силы – дина. В настоящее время является наименее используемой единицей. Соотношение между диной и ньютоном таково: 1 дина равна 0, 00001 ньютонов.

В чем еще измеряется сила? В килограмм-силах. Соотношение с ньютонами: 1 кгс равен 9, 807 ньютонов. В странах Европы килограмм-силы называются килопондами и обозначаются на письме kp.

А kip обозначается сила в Соединенных Штатах Америки, начиная с двадцатого века. Применяется в среде архитекторов и инженеров. 1 kip равен 4448, 2 ньютонов.

определение, формулы и примеры простыми словами

В статье простым и доступным языком раскрывается понятие силы трения, причины её возникновения и роль в жизни людей и животных. Кроме этого, показаны примеры базовых задач и простейшие формулы, необходимые для решения.

Определение силы трения

Каждый раз, когда соприкасающиеся тела или их части движутся относительно друг друга, возникает сила, стремящаяся это движение прекратить или хотя бы уменьшить. Подобное физическое явление называется силой трения, и направление её действия всегда противоположно движению.

Визуальное представление силы трения

ВАЖНО: трение может быть как внешним, так и внутренним. К первому типу относится любое противодействие перемещению двух и более тел, а ко второму – трение внутри одного сплошного объекта, например в газе или жидкости.

В чём измеряется сила трения

В международной системе единиц (СИ) сила трения, как и любая другая, измеряется в ньютонах (Н), которые являются производными единицами и определяются как отношение килограмма (кг) на отношение метра (м) к секунде в квадрате (с²), то есть Н = кг / (м/с²).

Интересный факт: до принятия СИ в 1960 году использовали абсолютную физическую систему единиц, и размерностью силы была дина. Так как 1 дин = 1 г / (см/с²), то дины и ньютоны отличаются на пять порядков, а именно: 1 дин = 10^-5 Н.

Как измерить силу трения

Для измерения механической силы обычно используют динамометр – прибор, ключевыми частями которого являются силовой элемент (в основном пружина) и отчётное звено (например, линейка).

Принцип действия примитивного пружинного динамометра прост: сила, действующая на прибор, сжимает или растягивает упругое звено (в зависимости от направления действия), а её величина регистрируется при помощи измерительной части.

Для того чтобы узнать величину силы трения, передающейся на деревянный брусок при его движении по столу, нужно прикрепить к объекту динамометр и потянуть за пружину в горизонтальной плоскости.

ВНИМАНИЕ: перемещать прибор нужно равномерно и с постоянной скоростью.

Сила трения и сила упругости

На исследуемую систему будут действовать две силы, одна из которых препятствует движению бруска (сила трения), а вторая противится деформации пружины (сила упругости).

СПРАВКА: в данном случае сила тяжести не учитывается, так как её направление перпендикулярно рабочей плоскости.

Вследствие того, что перемещение динамометра равномерное, силы уравновешивают друг друга и имеют одинаковое значение, а так как на измерительной шкале регистрируется сила упругости пружины, то указанная величина и есть искомая цифра.

Подобным опытом можно так же доказать, что сила трения зависит от массы бруска. Установив дополнительный груз и осуществив повторное исследование, легко заметить, что значение на линейке увеличилось.

Сила трения с грузом

Виды силы трения

В трибологии, разделе физики, изучающем взаимодействие контактирующих тел при их относительном движении, трение принято разделять на несколько видов.

Вид трения	Описание	Отличительная особенность
Сухое	Здесь соприкасающиеся объекты не разделены слоями, например смазкой или подобными материалами	На практике встречается очень редко
Граничное	В области, где предметы контактируют между собой, присутствуют слои различной природы, например окисная плёнка	Наиболее встречающийся вариант при скольжении
Вязкое (жидкостное)	Контактирующие тела разделены жидкостью, газом, смазкой или, возможно, порошком графита различной толщины	Обычно присутствует при качении, когда объекты опущены в жидкость
Эластогидродинамическое	Здесь существенную роль играет внутреннее трение, присутствующее в смазке	Возникает при увеличении относительной скорости

СПРАВКА: помимо указанных, выделяют ещё один вид трения – смешанное, при котором область контакта тел можно разделить на участки сухого и вязкого трения.

В зависимости от способа перемещения объектов относительно друг друга на них действует:

• сила трения скольжения;
• сила трения покоя;
• сила трения качения.

Сила трения скольжения – определение и формула

Данное явление имеет место при относительном движении соприкасающихся тел, придавая при этом объекту с большей скоростью отрицательное ускорение и уменьшая быстроту его перемещения.

Сила трения скольжения зависит от силы реакции области соприкосновения поверхностей, скорости смещения тел относительно друг друга и материалов контактирующих частей.

ВНИМАНИЕ: площадь соприкосновения не влияет на исследуемую величину.

Формула силы трения скольжения выражает прямо пропорциональную зависимость трения от нормальной реакции опоры N:

F_тр = — μ∙N,

где μ – коэффициент трения (иногда обозначается как k), зависит от материала и степени обработки поверхности контакта. Значения указанной величины найдены эмпирически, и полученные данные, в зависимости от природы контактирующих тел, сведены в таблицу.

СПРАВКА: знак «минус» в формуле характеризует противонаправленность трения движению.

Внешние приложенные к телу силы не влияют на трение скольжения, что можно наблюдать на графике:

Здесь заштрихованная часть соответствует зоне силы трения покоя, величину которой необходимо превысить, чтобы предмет сдвинулся с места при воздействии на него внешних факторов. На графике отмечено, что максимальное значение трения покоя превышает силу трения скольжения, однако обычно их считают одинаковыми.

Сила трения покоя – определение и формула

Данное явление возникает между неподвижными, обязательно соприкасающимися объектами, препятствуя их относительному смещению.

Примерами этой силы может послужить взаимодействие гвоздя и стены, в которую он забит, или концы завязанного шнурка. Благодаря покою (сцеплению), действующему на подошву обуви, люди ходят по дороге без проскальзывания, а машины не буксуют на сухом асфальте.

Для того чтобы сдвинуть друг относительно друга два предмета, нужно преодолеть силу трения покоя, которую находят по формуле:

F_тр = — k₀∙N,

где N – реакция опоры, k₀ – коэффициент трения покоя.

В 1779 французским физиком Кулоном была установлена зависимость, согласно которой, чем сильнее прижаты тела, тем сложнее преодолеть их сцепление.

ВАЖНО: материал и обработка соприкасающихся поверхностей также влияют на возможность возникновения относительного движения.

Сила трения качения – определение и формула

Данное явление возникает, когда контактирующие тела перекатывают относительно друг друга или в случае качения одного предмета, называемого катком, по поверхности второго.

ВНИМАНИЕ: величина рассматриваемой силы в несколько раз меньше скольжения, поэтому, например, тяжелые предметы проще переставить на поверхность с колёсами и только после этого передвигать.

Обычно для приблизительного расчёта силы трения качения применяют следующую формулу:

F_тр = k∙(N/r),

где k – коэффициент трения качения, r – радиус катка.

СПРАВКА: величина k, в отличие от других коэффициентов в данной теме, имеет размерность длины.

Каковы причины возникновения силы трения (качения и скольжения)

Главная причина возникновения явлений, препятствующих перемещению тел, заключается в неоднородности и шероховатости контактирующих поверхностей. При движении объектов эти дефекты соприкасаются, что и приводит к эффекту торможения.

Помимо этого, причиной трения является существование взаимодействия между молекулами и атомами двух граничащих тел, которое вызывает взаимное притяжение.

Что касается процессов, снижающих скорость качения, то их появление также обуславливается природными деформациями поверхностей. Говоря простым языком, при движении катку требуется постоянно взбираться на небольшие горки, что приводит к замедлению.

Модуль силы трения, формула

Модуль любой величины – это всегда положительное число, следовательно модуль силы трения равен:

|F_тр | = μ∙N,

где μ – коэффициент трения, N – реакция опоры или области контакта.

СПРАВКА: обычно рассчитывают модуль максимального воздействия, которое и показывает динамометр.

Может ли сила трения быть движущей силой

Несмотря на то что указанное явление обычно препятствует движению, в некоторых случаях силу трения можно считать движущей. Например, при рассмотрении пробуксовывающего колеса транспортного средства его скорость в точке касания к поверхности больше нуля. Поэтому сила трения, согласно своему свойству, будет действовать в направлении, обратном мгновенной скорости, что совпадёт с направлением скорости всего колеса. Следовательно, сила трения может являться движущей силой.

Задачи на силу трения

1. Для брусков, изображенных на рисунке, найти ускорения, учитывая, что нить, соединяющая их, нерастяжима.

2. Выяснить, сдвинется ли ящик, если прикладывать к нему указанное воздействие.

Примеры силы трения в природе

Изучаемое явление имеет огромное влияние на жизнедеятельность людей и животных. Благодаря силе трения человек может ходить, удерживать в руках предметы, а звери зацепляться за ветки деревьев. Именно существование сцепления держит огромные валуны на скалах и не позволяет им упасть, а растения тянутся к солнечному свету, скрепляясь с близстоящей опорой.

Кроме этого, и животные, и люди умеют избавляться от негативного воздействия торможения. Например, тела рыб покрыты слизью, чтобы уменьшить эффект трения о воду, а человек, особенно в технике, зачастую применяет различные смазывающие материалы.

Как измеряется сила магнита? (с картинками)

Магнит — это любой объект, который создает свое собственное магнитное поле. Сила магнита этих объектов может варьироваться от незаметно слабых полей до невероятно сильных полей, в зависимости от ряда характеристик. Магниты можно разделить на две группы: постоянные магниты и электромагниты, а немагниты можно определить как ферромагнитные, парамагнитные или диамагнитные.Ферромагнитные материалы, такие как железо, сильно притягиваются к магнитам, парамагнитные материалы, такие как алюминий, лишь незначительно притягиваются к магнитам, а диамагнитные материалы, такие как углерод, слабо отталкиваются магнитами.

Подковообразный магнит с маркировкой северного и южного полюсов.

Постоянные магниты — это те объекты, которые намагничены и останутся намагниченными навсегда. Можно создать постоянный магнит, взяв твердое ферромагнитное вещество, такое как твердое железо, магний, кобальт и ряд редкоземельных металлов, и сильно намагничивая его. Мягкие ферромагнитные вещества могут приобретать временное магнитное поле, но имеют тенденцию терять его довольно быстро.Электромагниты, с другой стороны, состоят из катушек с проволокой, которые приобретают магнитное поле при прохождении через него электричества, но теряют его сразу же после прекращения подачи электричества.

Барный магнит.

Вы можете измерить либо общую магнитную силу материала, известную как его магнитный момент, либо его локальную силу, известную просто как его намагниченность. Магнитный момент может быть рассчитан для вещества в зависимости от того, содержит ли оно свойственный магнетизм или магнетизм, вызванный электрическим током.Если магнетизм присущ, можно измерить величину каждой элементарной частицы в материале и определить суммарный момент. Если вызвано электрическим током, нужно отслеживать магнетизм электронов, протекающих через объект.

Сила магнита обычно маркируется на коммерческих магнитах как показание, приведенное в терминах его оценки по Гауссу, и может быть измерено с помощью магнитометра., Существует два основных типа магнитометров: один, который смотрит на чистый магнетизм объекта, известный как скалярные устройства, и другой, который может отслеживать векторы магнетизма, давая силу магнитного поля в определенном направлении, известном как векторные устройства. , Разные магнитометры работают по-разному. Обычные векторные магнитометры включают в себя сверхпроводящие квантовые интерференционные устройства, атомные СЕРФ и флюсгейты. Обычные скалярные устройства включают магнитометры с эффектом Холла, протонные прецессионные магнитометры и магнитометры с вращающейся катушкой.

Важно отметить, что часто рейтинг Гаусса, данный для магнита, фактически не отражает поверхностный магнетизм объекта. Как правило, сила магнита, рассчитанная для коммерческого магнита, будет отражать прочность сердечника магнита, которая может быть значительно выше, чем поверхностная прочность, и будет падать, когда вы уходите.Например, магнит, который мог бы измерять 3000 гауссов непосредственно от поверхности магнита, будет измерять 2500 гаусс, когда вы отойдете от магнита хоть немного. По этой причине некоторые производители предлагают альтернативные меры прочности магнита, которые помогают людям лучше понять, что они получают.

В последние годы, когда редкоземельные магниты стали популярны для домашнего использования, сила магнита стала просто указываться в терминах силы натяжения, относящейся к тому, какой вес магнит может тянуть, измеряемый испытателем на натяжение.Следует также отметить, что на прочность магнита могут влиять многие условия, включая электричество, тепло, а в некоторых случаях влажность. Сила магнита также уменьшается экспоненциально, когда вы удаляетесь от поверхности, поэтому очень сильный магнит прямо против него не будет тянуть, когда вы отступите.

Электромагнит.Напряженность магнитного поля измеряется в тесла. ,

Измерение мышечной силы — Центр изучения науки

Как узнать, насколько вы сильны в конкретном упражнении?

Вы можете пытаться использовать все большие и большие нагрузки, пока не достигнете предела своей силы, но это опасно, потому что, если вы попытаетесь использовать слишком большую нагрузку, вы можете напрячь или разорвать мышцы и сухожилия.

Этой максимальной силе, которую вы пытаетесь измерить, дается имя с максимальным повторением (1RM). Это измерение максимальной нагрузки (в килограммах), которую можно полностью переместить (поднять, толкнуть или потянуть) один раз без поломок или травм.

Это значение трудно измерить напрямую, потому что вес нужно увеличивать до тех пор, пока вы не выполните упражнение до его завершения. Из-за высокой вероятности получения травм, эта деятельность не должна выполняться и измеряться неподготовленными людьми.

Поэтому безопаснее оценить 1RM, подсчитав максимальное количество повторений упражнений, которое вы можете сделать, используя нагрузку, которая меньше максимальной величины, которую вы можете перемещать. Это число называется повторениями до усталости (RTF) — вы прекращаете считать повторения, когда вы больше не можете выполнять упражнение должным образом или когда вы слишком сильно замедляетесь и не можете поддерживать постоянный темп.

1RM человека будет отличаться для каждого вида движения силы. Например, при проведении исследований в этом году в Технологическом университете Окленда (AUT) было установлено, что двенадцать элитных яхтсменов из команды «Эмирейтс» в Новой Зеландии на Кубке США имеют среднюю 1RM 119,7 кг для жима лежа и 99,4 кг для жима лежа.

Одно из преимуществ расчета 1RM для различных силовых движений состоит в том, что вы знаете предел, ниже которого вы можете безопасно тренироваться.

1RM также можно использовать как показатель вашего развития силы.Поскольку 1RM будет варьироваться в зависимости от мышечной силы, большинство людей, которые проходят силовые тренировки, будут повторять это измерение через регулярные промежутки времени, чтобы выяснить, набирают ли они силу.

Как вы можете оценить 1RM?

Значения используемой вами нагрузки и числа повторений, которые вы подсчитали (RTF), вводятся в уравнение прогнозирования, которое вычисляет оценку вашего 1RM.

Одно уравнение прогнозирования для 1RM, которое было опубликовано Epley в 1985 году, имеет формулу:
1RM = (0.033 x RTF x нагрузка) + нагрузка

Таким образом, если человек может поднять вес в 50 кг за девять повторений, прежде чем утомительно, его расчетная 1RM составляет:
1RM = (0,033 x 9 x 50) + 50
= 14,85 + 50
= приблизительно 65 кг

Это означает, что человек должен просто поднять 65 кг и не более. Это также означает, что им потребуется отдохнуть несколько минут, прежде чем они снова смогут поднять тот же вес.

Существует ряд уравнений, которые были созданы другими исследователями в области спортивной науки за последние годы для оценки 1RM, и был разработан ряд калькуляторов, использующих различные уравнения прогнозирования 1RM — ищите их в Интернете с помощью ключевых слов «Калькулятор 1RM».

Сообщество спортивной науки обсуждает точность оценки 1RM. Например:

• Человек может ознакомиться с техникой и, следовательно, иметь преимущество перед человеком без опыта.
• Приводит ли собственное решение о невозможности выполнения какой-либо деятельности к действительному измерению 1RM?
• Предоставляет ли выполнение действия с фиксированными весами преимущество перед тем, кто выполняет ту же операцию со свободными весами?

.Потенция

ТГК и как она измеряется

Итак, что же является правдой в отношении силы каннабиса, как она изменилась за эти годы? Чтобы ответить на этот вопрос, нам нужно немного понять, что такое каннабис и как власти относились к нему на протяжении многих лет.

Как измеряется сила конопли?
Определение: Сила — это количество препарата на объем или вес образца. В качестве иллюстрации крепость алкоголя измеряется в «ABV» — процент алкоголя на объем, поэтому 5% пива будет содержать 5% алкоголя, легко.

Поскольку наркотик, который правительство связывает с интоксикацией каннабисом, — это ТГК, а мы имеем дело с твердым веществом, можно ожидать, что прочность каннабиса будет измеряться в мг ТГК на грамм образца, и именно здесь мы сталкиваемся с проблемой.

Теперь стоит упомянуть, что конопля — это не просто ТГК, это смесь различных активных веществ, различные соотношения которых оказывают совсем другое влияние на пользователя. Однако обычно измеряется только ТГК, что создает первую проблему, когда мы хотим изучить изменения в природе конопли с течением времени.Никакие измерения количества других активных химикатов не проводились властями на регулярной основе. Это, по крайней мере, частично объясняется тем фактом, что каннабис является незаконным, и какие измерения были сделаны в первую очередь для обеспечения соблюдения, а не для контроля качества.

Однако, по крайней мере, прочность каннабиса была измерена в терминах ТГК на грамм образца? К сожалению, нет, это не так.

В 2005 году UKCIA спросила государственное рекламное агентство по борьбе с наркотиками «Talk to Frank», как измеряется сила каннабиса, нас попросили написать в министерство внутренних дел:

Вопрос UKCIA:
После телефонного чата сегодня (четверг, 19 мая) с одним из ваших людей

В последнее время я много слышал о силе каннабиса.Эта сила была указана как «процент THC», вы можете объяснить, что это значит?

При употреблении алкоголя крепость измеряется в процентах по объему спирта (% ABV), но ясно, что ТГК в каннабисе не составляет 10% от объема и веса, так что это процент?

В качестве дополнительного вопроса, каннабис — это не просто ТГК, другим основным компонентом является КБД, который, как известно, модифицирует эффекты ТГК. У меня тоже
видно, что это соотношение указывается в процентах, так как же измеряется соотношение ТГК к КБР?

Большое спасибо

Ответ Министерства внутренних дел:

Спасибо за ваше письмо от 19 мая, которое было передано мне для ответа.

Процент ТГК — это масса ТГК в весе сухой пробы каннабиса, отобранной для анализа. Свежее растение каннабис содержит меньшее количество
ТГК в качестве свежего растительного материала содержит много воды.

ТГК является основным активным компонентом каннабиса. Поэтому доля других компонентов каннабиса не представляет интереса с точки зрения потенции.
ТГК-кислота (дельта-9-тетрагидроканнабиноловая кислота) превращается в ТГК при нагревании конопли (например,грамм. в сигарете), поэтому некоторые ученые используют анализ газовой хроматографии (ГХ) для измерения ТГК. Этот метод. эффективно измеряет общее количество доступного ТГК, так как образец нагревается в впускном отверстии ГХ.

Соотношения каннабиноидов иногда измеряются при сравнении образцов каннабиса. Соотношения представляют собой относительные ответы. Полученные конкретным методом анализа и, таким образом, не имеют прямого отношения к фактическим соотношениям процентных составов. Абсолютные пропорции CBD обычно не измеряются.

Ричард Маллинс
Отдел по законодательству и обеспечению соблюдения законов о наркотиках
Домашний офис

Так что же говорит нам вышеизложенное?

«Процент ТГК — это вес ТГК в массе в сухой пробе каннабиса, отобранной для анализа. В свежем растении каннабиса содержится меньшее количество ТГК, поскольку в свежем растительном материале содержится много воды».

Непонятно, что они подразумевают под «сухим». Растительный материал, который вы можете купить у своего дилера — даже если он сухой в обычном смысле этого слова — по-прежнему состоит в основном из воды, так что они понимают под «сухим»? Казалось бы, то, о чем они говорят, — это высушенный образец, то есть образец, в котором была удалена вся вода, фактически разрушая материал биомассы, оставляя масла, произведенные растением.Мы попросили подтверждения по этому вопросу, но не получили ответа.

Также стоит отметить, что измерение фактически называется «потенцией», а не силой. Такое осторожное использование слов типично для Министерства внутренних дел, когда оно экономно с правдой. Это важно по той причине, что количество масла, которое производит растение, не является постоянной долей общего веса. Это будет зависеть от того, какая часть растения отобрана и как ее выращивают.

Таким образом, они производят измерения в процентах от веса масел в образце, а не от общего веса образца.

Потенциал напрямую сопоставим с силой? Не понятно, что это так. В этом случае сила каннабиса на протяжении многих лет так и не была измерена. Из ответа также видно, что не использовалась стандартная система для проведения измерений («некоторые ученые используют газовую хроматографию»).

Основываясь на этом типе режима измерения, становится ясно, что делать осмысленные выводы об изменениях прочности будет трудно.

Как отбираются образцы для измерения?
Здесь мы сталкиваемся, пожалуй, с самой большой проблемой, поскольку статистически достоверного мониторинга продаваемого каннабиса еще не было.Какие измерения были сделаны, были сделаны образцы, изъятые полицией в ходе рейдов. Насколько репрезентативны эти образцы для общей ситуации, неизвестно, но как метод отбора проб он не будет считаться достаточно надежным для серьезного научного анализа.

Итак: резюмируем:

Измеренное свойство — «потенция» — имеет неопределенное отношение к «силе»
На протяжении многих лет не было стандартной методологии для проведения измерений.
Измеренные образцы вряд ли являются статистически достоверным образцом.

Итак, какие выводы можно сделать из всего этого?

Наиболее авторитетное исследование в последнее время было проведено Европейским центром мониторинга наркотиков и наркомании в 2004 году — .http: //www.emcdda.eu.int/index.cfm? Fuseaction = public.AttachmentDownload & nNodeID = 2950 & slanguageISO = EN Обзор потенции каннабиса в Европе.

В отчете разъясняется, что данные несколько ненадежны, и поэтому трудно сделать твердые выводы, но в нем признается, что всегда был сильный каннабис, который можно сравнить с сегодняшними предложениями.Это говорит о том, что доморощенные будут более свежими и, следовательно, более сильными (конопля «уходит» со временем, когда ТГК выходит из строя).

В наши дни, несомненно, есть сильная каннабис, но она всегда была. Разумно предположить, что, поскольку он свежее, там будет более высокая доля более сильных образцов (= лучшее качество), но в целом нет никаких доказательств в поддержку заявлений о значительном увеличении прочности.

Следует также упомянуть, что коммерческие поставки каннабиса — травяные и хэш — в наши дни часто сильно загрязнены, что является прямым результатом действий полиции, направленных на прекращение поставок.Поэтому очевидно, что большинство потребителей не получают продукт с более высокой стоимостью.

Были ли какие-либо другие изменения в каннабисе за эти годы?
Самым очевидным изменением в последнее время в Великобритании стал переход от импортированного хеша к травам, выращенным в домашних условиях. Первоначально, конечно, конопля выращивалась на полях людьми, которые имели долгую социальную историю использования, они знали, что они выращивают. В наши дни большая часть коммерческого каннабиса интенсивно выращивается при освещении, возможно, с использованием химических веществ, таких как пестициды.Мотивация для крупномасштабного роста — это, конечно, оборот и прибыль. Как эти растения сравниваются с оригинальным по-настоящему органическим продуктом, неизвестно. Поскольку мы никогда не контролировали общий состав продукта, у нас нет возможности узнать, есть ли разница.

Следует отметить, однако, что конопля, выращенная при свете, все еще является каннабисом. Несмотря на некоторые заявления в прессе, он не «генно-инженерный» или иным образом не мутированный. Тем не менее, также справедливо отметить, что штаммы были отобраны, чтобы хорошо расти в этих условиях.

Заключение
Никто не имеет ни малейшего понятия, что происходит тупым. Запрет не позволил должным образом контролировать коммерческие поставки, и это привело к потенциально значительным изменениям в способах выращивания каннабиса.

Первоначальная поставка натурально выращенной каннабиса была почти полностью уничтожена из-за запретов, и запрет создал рынок для новых версий так называемого «скунса».

Источник: UKCIA

.

Что это такое, как улучшить и измерить

Улучшение силы захвата так же важно, как и укрепление больших групп мышц, таких как бицепс и ягодичные мышцы.

Сила сцепления — это то, насколько крепко и надежно вы держитесь за вещи, и насколько тяжелы вещи, за которые вы можете держаться.

Давайте приступим к лучшим упражнениям по улучшению силы захвата, как измерить ее и что наука говорит о том, почему это важно.

Существует три основных типа силы захвата, которые вы можете улучшить:

• Раздавливание: Это относится к тому, насколько сильным является ваше сцепление с помощью пальцев и ладони.
• Поддержка: Поддержка означает, как долго вы можете что-то удерживать или зависать от чего-либо.
• Щепотка: Это относится к тому, насколько прочно вы можете зажать что-то между пальцами и большим пальцем.

Отжим полотенца

• Тип захвата: раздавливание
• Необходимые инструменты: полотенце , вода

Как это сделать:

1. Проведите полотенце под водой, пока оно не намокнет.
2. Держите каждый конец полотенца так, чтобы оно было горизонтально перед вами.
3. Возьмитесь за концы и двигайте каждой рукой в ​​противоположных направлениях, чтобы начать отжимать воду из полотенца.
4. Отжимайте полотенце до тех пор, пока из него не будет больше воды.
5. Снова замочите полотенце и переместите руки в другом направлении, чтобы вы работали с двумя типами сжатия.
6. Повторите шаги с 1 по 5 по крайней мере 3 раза.

Ручное сжатие

• Тип захвата: раздавливание
• Необходимые инструменты: стресс-мяч или теннисный мяч, тренажер для захвата

Как это делается:

1. Положите теннисный или стресс-мяч в ладонь твоя рука.
2. Сожмите мяч пальцами, но не большим пальцем.
3. Сожмите как можно крепче, затем отпустите захват.
4. Повторите это примерно 50–100 раз в день, чтобы увидеть заметные результаты.

Тупиковая подвеска

• Тип захвата: опора
• Необходимые инструменты: подтягивающая штанга или прочный горизонтальный предмет, способный выдержать ваш вес

Как это делается:

1. Захватить на себя вверх штангу с ладонями и пальцами вперед над штангой (двойной захват сверху).
2. Поднимите себя (или поднимите ноги) так, чтобы вы висели на штанге, выпрямляя руки.
3. Держись как можно дольше. Начните с 10 секунд, если вы абсолютный новичок, и увеличьте время с шагом 10 секунд до 60 секунд, когда вы будете более комфортно выполнять упражнение.
4. Как только вы почувствуете себя комфортно, возьмите себя в руки, согнув руки под углом 90 градусов и удерживайте в течение 2 минут.

Переноска фермера

• Тип захвата: опора
• Необходимые инструменты: гантелей (20–50 фунтов в зависимости от вашего уровня комфорта)

Как это делается:

1. Держите гантели с обеих сторон вашего тела каждой рукой, ладонями к вашему телу.
2. Глядя прямо вперед и придерживаясь вертикальной позы, пройдите около 50-100 футов в одном направлении.
3. Вернитесь назад и вернитесь туда, откуда начали.
4. Повторите 3 раза.

Передача с помощью защелки

• Тип захвата: защелка
• Необходимые инструменты: 2 весовых плиты (не менее 10 фунтов каждая)

Как это делается:

1. Встаньте прямо и держите одного из вес пластины в вашей руке, сжимая края пальцами и большим пальцем.
2. Переместите пластину веса перед грудью, удерживая зажимной захват.
3. Возьмите весовую плиту другой рукой, используя ту же зажимную рукоятку, и снимите с нее другую руку, перенося ее из одной руки в другую.
4. Опустите руку с весовой пластиной вниз на бок.
5. Поднимите руку с пластиной веса обратно к груди и перенесите пластину веса обратно в другую руку с помощью того же зажимного захвата.
6. Повторите эту передачу 10 раз, 3 раза в день, чтобы увидеть результаты.

Зажим для пластин

• Тип захвата: защелки
• Необходимые инструменты: 2 весовых плиты (не менее 10 фунтов каждая)

Как это делается:

1. Положите две весовые плиты на ровную поверхность , Имейте поднятую скамью или удобную поверхность.
2. Наклонитесь и возьмите пластины правой рукой между пальцами и большим пальцем так, чтобы ваши пальцы были с одной стороны, а большой палец — с другой.
3. Встаньте и держите тарелки в руке в течение 5 секунд.
4. Опустите пластины на поднятую скамью или поверхность, а затем поднимите их снова через несколько секунд.
5. Повторите от 5 до 10 раз, по крайней мере, 3 раза в день, чтобы начать видеть результаты.

Существует несколько различных способов измерения силы захвата:

• Динамометр для рукоятки: Держите динамометр под рукой под углом 90 градусов, а затем сожмите механизм измерения сцепления как можно сильнее. Посмотрите это видео для демонстрации.
• Весовая шкала: Надавите на весы одной рукой так сильно, как только можете, с пяткой ладони на верхней части весов и согнутыми пальцами вниз. Посмотрите это видео для демонстрации.

Найти эти продукты в Интернете

Популяционное исследование, проведенное в Австралии в 2011 году, выявило следующие средние показатели силы сцепления для мужчин и женщин в разных возрастных группах:

Попробуйте измерить обе руки, чтобы увидеть разницу между доминирующими. и недоминантная рука.

Измерение силы сцепления может варьироваться в зависимости от:

• вашего уровня энергии
• от того, сколько вы использовали рук в течение дня
• вашего общего состояния здоровья (хорошо ли вы или больны)
• независимо от того, есть ли у вас основное состояние, которое может повлиять на вашу силу

Сила сцепления полезна для различных ежедневных задач, в том числе:

• для переноски продуктовых сумок
• подъема и переноски детей
• подъема и переноски корзин для белья и покупок одежды
• копания грязи или снег
• взбираясь по скалам или стенам
• ударяя битой по бейсболу или софтболу
• размахивая ракеткой по теннису
• размахивая клюшкой по гольфу
• двигаясь и используя клюшку в хоккее
• борясь или сражаясь с противником в боевых действиях деятельность в области искусства
• преодоление средней полосы препятствий, которая требует восхождения и подъема на высоту
• лифти Тяжелый вес, особенно в пауэрлифтинге
• с использованием рук в упражнениях CrossFit

Исследование, проведенное в 2011 году, показало, что сила сцепления является одним из самых сильных факторов, определяющих общую мышечную силу и выносливость.

Исследование, проведенное в 2018 году, показало, что сила сцепления была точным предиктором когнитивной функции как у людей в общей популяции, так и у людей с диагнозом шизофрения.

Сила сцепления является важной частью вашей общей силы и может помочь поддерживать ваше тело и разум в форме.

Попробуйте эти упражнения и добавьте свои собственные, чтобы получить всесторонний набор упражнений на хватку, которые могут улучшить ваше здоровье.