§28. Единицы силы. Связь между силой тяжести и массой тела

Вопросы

1. Что значит измерить какую−либо силу?

Ответ:

Измерение силы, как и измерение любой величины, связано с ее сравнением уже какой-либо аналогичной принятой единицей измерения.

2. Что принято за единицу силы?

Ответ:

Одна из принятых сил Ньютон (Н), это сила которая за время 1 с изменяет скорость тела массой 1 кг на 1 м/с. Наименование в честь английского физика И. Ньютона (1 Н).
$1 Н = 1\frac{кг * м}{с^{2}}$

3. Как рассчитать силу тяжести, действующую на тело любой массы?

Ответ:

Сила тяжести

F = mg

F — сила тяжести [Н]

m — масса тела [кг]

g — ускорение свободного падения [м/с2]  *На планете Земля g = 9,8 м/с2

4. По какой формуле можно определить вес тела?

Ответ:

Вес тела равен силе тяжести. $P=F_{тяж}$, если тело и опора неподвижны или движутся равномерно и прямолинейно. Следовательно, вес тела можно определить по формуле
P=gm, где:
m − масса тела,
g − ускорение свободного падения (g= 9,8 м/с2).

Упражнение 10

1. Определите силу тяжести, действующую на тело массой 3,5 кг; 400 г; 1,5 т; 60 г.

Ответ:

Дано:
$m_{1} = 3,5$ кг;
$m_{2} = 400$ г;
$m_{3} = 1,5$ т;
$m_{4} = 60$ г
$F_{тяж}$−?
Решение:
$F_{тяж}=gm$
g = 9,8 м/с2;
$F{1}=9,8 * 3,5 = 34,3$ Н ≈ 34 Н;
$F{тяж}=9,8 * 400 * 0,001$ = 3,92 Н ≈ 4 Н;
$F{тяж}= 9,8 * 1,5 * 1000 $ = 14700 Н ≈ 15 кН;
$F{тяж}=9,8 * 60 * 0,001$ = 0,588 Н ≈ 0,6 Н.
Ответ. 34 Н; 4 Н; 15 кН; 0,6 Н.

2. Найдите вес тела, масса которого 5 кг; 300 г.

Ответ:

Дано:
$m_{1}$ = 5 кг;
$m_{2}$ = 300 г;
P − ?
Решение:
P=gm;
g ≈ 10 м/с2;
$m_{1} = 10 * 5 = 50 $ Н;
$m_{2} = 10 * 300 * 0,001 = 3$ Н.
Ответ 50 Н; 3 Н.

3. Вес человека 700 Н. Определите его массу. Сделайте рисунок и покажите вес тела.

Ответ:

Дано:
P = 700 Н.
m − ?
Решение:
P=gm;
$m=\frac{P}{g}$
g = 9,8 Н/кг (м/с2);
$m=\frac{700}{9,8}$ = 71 кг.
Ответ. 71 кг.

4. Выразите в ньютонах следующие силы: 240 кН, 25 кН, 5 кН, 0,2 кН.

Ответ:

1 кН = 1000 Н;
240 кН = 240 000 Н;
25 кН = 25 000 Н;
5 кН = 5000 Н;
0,2 кН = 200 Н.

5. На столе стоит телевизор массой 5 кг. Определите силу тяжести и вес телевизора. Изобразите эти силы на рисунке.

Ответ:

Дано:
m = 5 кг.
$F{тяж}$ − ?
P − ?
Решение:
$F{тяж}=P=gm$ Эти силы равны, но имеют разные точки приложения силы.
g ≈10 Н/кг;
$F{тяж}=P=10 * 5 = 50 $ Н;
Ответ. 50 Н; 50 Н.