Единицы силы. Связь между силой тяжести и массой тела

Сила — физическая величина. Ее можно измерить, т. е. сравнить с силой, принятой за единицу.

Мы знаем, что единицы измерения различных величин выбирают условно. И за единицу силы можно принять любую силу, например силу упругости определенной пружины, растянутой до определенной длины. Можно выбрать в качестве единицы силы и силу тяжести, действующую на какое-нибудь тело.

По международному соглашению за единицу силы принят 1 ньютон — это сила, которая в течение 1 с изменяет скорость тела массой 1 кг на 1 м/с.

Единица силы ньютон названа так в честь великого английского физика Исаака Ньютона, открывшего закон всемирного тяготения.

Сокращенное обозначение единицы силы ньютон — 1 Н. Применяют также и большую единицу силы — 1 килоньютон (1 кН).

1кН = 1000 Н.

1 Н приблизительно равен силе тяжести, действующей на тело массой 0,1 кг, или, точнее, 1/9,8 кг. Следует учесть, что сила тяжести, действующая на тело, зависит от географической широты места, в котором находится данное тело. Поэтому сила тяжести, действующая на тело массой 1/9,8 кг, равна 1 Н только на определенной широте, а именно на широте французского г. Севра, где хранится эталон массы.

Как, пользуясь единицей силы 1 Н, подсчитать силу тяжести, действующую на тело любой массы?

Известно, что сила тяжести тем больше, чем больше масса тела. Так как 1 Н — сила тяжести, действующая на тело массой 1/9,8 кг, то отсюда следует, что на тело массой 1 кг действует сила тяжести, равная 9,8 Н. Сокращенно будем обозначать это так: 9,8 Н/кг. Но если на тело массой 1 кг действует сила тяжести 9,8 Н, то на тело массой 2 кг действует сила, в два раза большая и равная 19,6 Н, на тело в 3 кг — в три раза большая сила и равная 29,4 Н и т. д. Следовательно, чтобы определить силу тяжести, действующую на тело, надо 9,8 Н/кг умножить на массу тела, т. е.

F= 9,8 Н/кг m, или F = gm,

здесь F—сила тяжести, выражена в ньютонах, g=9,8 Н/кг, m — масса, дана в килограммах.

Мы знаем, что силу, с которой тело, притягиваясь Землей, действует на опору или подвес, называют весом тела. Если опора расположена горизонтально и неподвижна относительно Земли, то вес тела равен силе тяжести.

В дальнейшем в этой книге, говоря о весе тела, мы будем всегда, относить его к неподвижной и горизонтально расположенной опоре. Поэтому и вес, тела Р в ньютонах будем рассчитывать по формуле:

P= gm,

где масса m выражена в килограммах, а g = 9,8 Н/кг.

В ряде случаев при расчетах можно округлить числа и считать g=10 Н/кг.

Вопросы. 1. Что значит измерить какую-нибудь силу? 2. Что принято за единицу силы? 3. Какую силу называют ньютоном? 4. Какая сила тяжести действует на тело массой 1 кг? 5. Как подсчитать силу тяжести, действующую на тело любой массы? 6. В каком случае можно применять для вычисления веса формулу, по которой вычисляют силу тяжести?

Упражнения. 1. Чему равна сила тяжести, действующая на тело массой 2,5 кг? 800 г? 1,2 т? 50 г? 2. Скольким ньютонам равен вес тела, масса которого 10 кг? 200 г? 3. Человек весит 800 Н, Какова его масса? 4. Прочтите в конце учебника параграфы «Невесомость». «Сила тяжести на других планетах». Подготовьте по ним доклады.

Метки: весВес телаЕдиницы силызакон всемирного тяготениязаконыЗемляИсаак НьютонмассаМасса телаНьютонсиласила тяжеститяготениетяжестьфизикаформула

Сила. Единицы силы | 7 класс | Физика

Содержание

В окружающем нас мире физические тела постоянно взаимодействуют друг с другом. В результате взаимодействия тел изменяются их скорости. Скорость тела после взаимодействия может увеличиваться, уменьшаться, менять свое направление.

Вы уже знаете, что изменение скорости тела обратно пропорционально его массе. Чем меньше масса тела, тем сильнее меняется его скорость после взаимодействия.

Но часто не указывают, какое тело и как именно подействовало на другое. Просто говорят, что на тело действует сила или к нему приложена сила. На данном уроке мы разберем это новое для нас определение.

Примеры взаимодействий тел, при которых изменяется их скорость

В результате чего может меняться скорость тела?

Рассмотрим примеры взаимодействия тел и посмотрим, что изменяется в конкретных случаях.

1. Толкая, например, коляску, мы приводим ее в движение;

2. Если мы положим на стол металлические предметы и на некотором расстоянии от них магнит, то гвозди придут в движение. Под действием магнита они изменят свою скорость. В итоге все они будут собраны около магнита;

3. Ударяя ракеткой по мячу, мы изменим направление его движения;

4. Если мы надавим на пружину с шариком рукой, то мы сожмем ее (рисунок 1). Движение переходит в конец пружины и передается остальным ее частям. При сжатии действующим телом будет рука (рисунок 1, а). Когда пружина начинает распрямляться (рисунок 1, б), она сама является действующим телом — приводит в движение шарик.

Рисунок 1. Сжатие и распрямление пружины

Все эти примеры напоминают нам тот факт, что скорость тела меняется при его взаимодействии с другими телами.

{"questions":[{"content":"При взаимодействии тел друг с другом может изменяться[[choice-1]]","widgets":{"choice-1":{"type":"choice","options":["только численное значение скорости","только направление скорости","и численное значение, и направление скорости"],"answer":[2]}}}]}

Деформация тел

Но взаимодействие может приводить и к другим изменениям:

• Если мы надавим на мягкий ластик (рисунок 2), он сожмется, изменит свою форму — деформируется.
Рисунок 2. Пример деформации тела путем сжатия

Деформация — это любое изменение формы и размера тела.

Другой пример деформации: 
если сесть на доску, которая держится на опорах, то она прогнется (рисунок 3). В середине доска сдвинется на большее расстояние вниз, чем по краям.

Рисунок 3. Деформация доски на опорах

{"questions":[{"content":"Если одно тело изменяет свою форму или размер (или и то, и другое) при взаимодействии с другим телом, то говорят, что оно[[choice-3]]","widgets":{"choice-3":{"type":"choice","options":["деформировалось","кристаллизовалось","перешло из одного агрегатного состояния в другое","Разрушилось"],"answer":[0]}}}]}

Определение силы

Изменения всех этих величин говорят нам о том, что на тело действует некая сила:

1. Скорость
2. Направление движения
3. Форма тела
4. Размеры тела

В прошлых примерах скорость движения тел изменялась по-разному, но она же может стать и одинаковой после воздействия силы? Да, но тогда и силы, приложенные к этим телам, должны быть различны.  

Так, чтобы спортсмену поднять маленькую гантелю, достаточно меньшей силы, чем, если бы он решил поднять большую гантелю. Значит, сила может иметь различные значения.

Что такое сила?

Сила  — это физическая векторная величина, являющаяся мерой взаимодействия тел и приводящая к изменению скорости движения тел или изменению их частей.

Сила имеет: 

• числовое значение, ее модуль обозначается буквой $F$ без стрелочки;
• направление, обозначается буквой $\vec{F}$ со стрелочкой.

{"questions":[{"content":"Числовое значение и модуль <b>силы</b> обозначается буквой [[input-3]]","widgets":{"input-3":{"type":"input","inline":1,"answer":"F"}}}]}

{"questions":[{"content":"Действие некоторой силы на тело может привести к изменению его[[choice-7]]","widgets":{"choice-7":{"type":"choice","options":["скорости","формы и размера (деформации)","молекулярного состава","агрегатного состояния"],"answer":[0,1]}}}]}

Единица измерения силы

В СИ сила измеряется в ньютонах ($Н$). Эта единица измерения названа в честь знаменитого физика Исаака Ньютона (рисунок 4).

Рисунок 4. Исаак Ньютон (1642–1727) — английский физик, математик, механик и астроном

Сила является причиной изменения скорости тела. Так, мы можем описать физический смысл ее единицы измерения.

Единица силы ($1 \space Н$) — это такая сила, которая за $1 \space с$ изменяет скорость тела массой $1 \space кг$ на $1 \frac{м}{с}$:
$1 \space Н = 1 \space кг \cdot \frac{м}{с}$.

{"questions":[{"content":"Сила измеряется в[[choice-17]]","widgets":{"choice-17":{"type":"choice","options":["ньютонах","метрах в секунду","килограммах","паскалях"],"answer":[0]}}}]}

Изображение силы

Как изображают силу на чертеже? Взгляните на рисунок 5.

Рисунок 5. Изображение силы.

Сила всегда приложена к какой-то определенной точке тела — это важно указывать. В нашем случае сила приложена к точке А. Далее от этой точки изображают отрезок со стрелкой на конце. Длина отрезка условно обозначает в определенном масштабе модуль силы.

Так мы можем сказать, что

Результат действия силы на тело зависит от ее модуля, направления и точки приложения.

{"questions":[{"content":"Сила изображается отрезком со стрелкой на конце, начало которого называется[[choice-21]]","widgets":{"choice-21":{"type":"choice","options":["точкой приложения силы","направлением силы","модулем силы"],"answer":[0]}}}]}

Упражнение

Компьютерную мышку двигают по столу с силой $2 \space Н$. Изобразите эту силу в масштабе 1 клетка — $1 \space Н$.

Правильное изображение показано на рисунке 6. Если одна клетка соответствует $1 \space Н$, то нужный нам отрезок, изображающий силу, будет длиной в 2 клетки. Про направление в условии упражнения ничего не сказано, поэтому любое выбранное вами направление будет верным.

Рисунок 6. Изображение силы, равной $2 \space Н$

Единица силы – производное единицы СИ и других единиц

Согласно второму закону движения, предложенному Ньютоном, сила определяется или выражается как произведение массы на ускорение.

 

Как в системе СИ (Международная система единиц), так и в системе МКС единицей массы является килограмм, сокращенно кг, а единицей ускорения является м/с². Следовательно, единицей силы является кг м/с², что мы называем Ньютон или Н. /с². Следовательно, единицей силы СГС является г см/с², которая называется дина или дин.

 

В системе единиц FPS единицей массы является фунт или фунт, а единицей ускорения является фут в секунду в квадрате или фут/с². Таким образом, единицей силы FPS является фунт-фут/с², который называется фунтом или пдл.

 

Вывод единицы силы в системе СИ:

Согласно второму закону движения Ньютона сила равна скорости изменения количества движения (P). Мы также знаем, что импульс (P) является произведением массы (m) и скорости (v).

Сила = скорость изменения импульса

= p/ t {где p означает импульс и t для времени}

= mv/ t {p = mv}

force = mass*velocity/ time — (замена терминов на их соответствующие единицы)

Newton = (кг*м)/сек⁻²                

Где,

Единица силы = Ньютон

Единица массы = килограмм

Единица времени = секунда

Единица скорости = метр/секунда

: 900 перемещение кратчайшее расстояние от начальной до конечной точки. Короче говоря, смещение — это расстояние в векторной форме (так же, как скорость — это скорость в векторной форме), поэтому смещение измеряется в метрах.

 

Другие единицы силы:

В физике есть две другие единицы силы; однако они не так широко используются, как единица силы СИ Ньютон.

1. Дина: Дина — это сила, необходимая для того, чтобы придать массе 1 грамм (1 г) ускорение 1 сантиметр на секунду в квадрате (1 см/с²). 1 Н = 100 000 дин. Вы можете использовать дин, если вы работаете с очень маленькими объектами.

2. Фунт и фунт: Паундал — это сила, необходимая для того, чтобы придать массе 1 фунт (1 фунт) ускорение 1 фут на секунду в квадрате (1 фут/с²). 1 фунтал = 0,1382 Н. Фунт — это сила, приложенная к массе в 1 фунт (1 фунт) за счет ускорения свободного падения, т. е. g. Это нетехническая единица силы, также называемая весом. Эти единицы силы находятся в английской системе и редко используются в научных измерениях.

3. Сила в граммах: определяется как стандартная сила тяжести на грамм, то есть ускорение под действием силы тяжести (г)*грамм.

4. Пруд: Это еще один термин для грамма силы.

5. Стене: Определяется как тонна-метр в секунду в квадрате.

6. Унция-сила: Унция-сила определяется как сила тяжести, приложенная к унции экирдупуа (масса = 1 унция), то есть ускорение под действием силы тяжести (g)*унция.

7. Тонна-сила: Тонна-сила определяется как сила стандартной силы тяжести на 1 тонну, то есть ускорение под действием силы тяжести (г)*тонна.

8. Кип или Кипф: Кип или Кипф определяется как сила в 1000 фунтов.

Что такое Сила?

Сила – это внешний агент, который применяется к телу для изменения состояния тела, скорости тела, направления тела или положения тела. Сила является векторной величиной, она имеет как величину, так и направление. Направление, к которому приложена сила, известно как направление силы, а приложение силы — это точка приложения силы. Она измеряется с помощью пружинных весов и единицы измерения силы в ньютонах (Н).

Каковы эффекты силы?

1. Изменение состояния тела позиции

2. , чтобы изменить скорость тела

3. , чтобы изменить направление тела

4. , чтобы ускорить движущийся тел

5. 9151

   или декоративное или декоративное. остановить его

Вывод формулы силы

Сила является произведением массы и ускорения. Это векторная величина, которая имеет как величину, так и направление.

F=ma 

Где F= Сила

              m = Масса

               a = Ускорение

Ускорение можно определить как скорость изменения скорости объекта за конкретное заданное время. Ее можно выразить как

a= v/t

Где v= скорость

                                                                                       

Таким образом, силу можно переписать как

 F=mv/t 

. , где p — импульс,

Следовательно, 92

Типы сил

Две категории сил: контактные силы и бесконтактные силы при соприкосновении через среду известны как контактные силы, такие как мышечные силы, механическая сила или сила трения.

2. Бесконтактные силы 

Силы, которые действуют без какой-либо среды или без прямого контакта с телом, называются бесконтактными силами, и к этим силам относятся магнитные силы, электростатические силы, гравитационные силы и т. д. 

Единица СИ 

Международная система единиц – это международно признанная метрическая система, созданная в 1960 году, эталон измерения, одобренный научными исследователями во всем мире, облегчает людям понимание или выражение величины или количества природного явления.


Единицы СИ важны, поскольку они основаны на точных стандартах, а основание, используемое в единицах СИ, равно 10, что облегчает преобразование.

Всего имеется 7 основных единиц и 22 производных единицы.


In the table given below is the base SI Units 

9

2

9
7 к

S. No	Quantity	SI Unit	SI Unit Symbol
1	Длина	МЕТР	M
2	MASS 9000			2		2		2		2
2
0197 Kilogram	kg
3	Time	Second	s
4	Electric Current	Ampere	А
5	Термодинамическая температура	Кельвин
6	Amount of substance	Mole	mol
7	Luminous intensity	Candela	cd

Другие единицы силы

Сила измеряется в килограммах и обозначается как кг. Однако есть и более мелкие меры, называемые системой cgs. Если говорить о силе в сантиметре-грамме-секундной системе единиц СГС, то она измеряется в динах и обозначается как gf.

Другие единицы силы: дина, грамм-сила, фунтал, фунт-сила, килограмм-сила.

Фунт-сила — гравитационная единица силы.

Британика

• Развлечения и поп-культура
• География и путешествия
• Здоровье и медицина
• Образ жизни и социальные вопросы
• Литература
• Философия и религия
• Политика, право и правительство
• Наука
• Спорт и отдых
• Технология
• Изобразительное искусство
• Всемирная история
• В этот день в истории
• Викторины
• Подкасты
• Словарь
• Биографии
• Резюме
• Популярные вопросы
• Обзор недели
• Инфографика
• Демистификация
• Списки
• #WTFact
• Товарищи
• Галереи изображений
• Прожектор
• Форум
• Один хороший факт
• Развлечения и поп-культура
• География и путешествия
• Здоровье и медицина
• Образ жизни и социальные вопросы
• Литература
• Философия и религия
• Политика, право и правительство
• Наука
• Спорт и отдых
• Технология
• Изобразительное искусство
• Всемирная история
• Britannica объясняет
  
  В этих видеороликах Britannica объясняет различные темы и отвечает на часто задаваемые вопросы.
• Классика Britannica
  Посмотрите эти ретро-видео из архивов Encyclopedia Britannica.
• #WTFact Видео
  В #WTFact Britannica делится некоторыми из самых странных фактов, которые мы можем найти.
• На этот раз в истории
  В этих видеороликах узнайте, что произошло в этом месяце (или любом другом месяце!) в истории.
• Demystified Videos
  В Demystified у Britannica есть все ответы на ваши животрепещущие вопросы.
• Студенческий портал
  Britannica — это главный ресурс для учащихся по ключевым школьным предметам, таким как история, государственное управление, литература и т. д.
• Портал COVID-19
  Хотя этот глобальный кризис в области здравоохранения продолжает развиваться, может быть полезно обратиться к прошлым пандемиям, чтобы лучше понять, как реагировать сегодня.
• 100 женщин
  Britannica празднует столетие Девятнадцатой поправки, выделяя суфражисток и политиков, творящих историю.
• Britannica Beyond
  Мы создали новое место, где вопросы находятся в центре обучения. Вперед, продолжать. Просить. Мы не будем возражать.
• Спасение Земли
  Британника представляет список дел Земли на 21 век. Узнайте об основных экологических проблемах, стоящих перед нашей планетой, и о том, что с ними можно сделать!
• SpaceNext50
  Britannica представляет SpaceNext50. От полета на Луну до управления космосом — мы изучаем широкий спектр тем, которые питают наше любопытство к космосу!

Страница не найдена

Приносим свои извинения! Этот контент недоступен. Посетите домашнюю страницу Britannica или воспользуйтесь полем поиска ниже.

Поиск в Британике

Викторина «Этот день в истории»: 2 сентября

11 знаковых зданий в Бразилии

В конце концов, подумайте нестандартно о клише.