Параграф 28 Физика 7 класс Пёрышкин | Конспект

Связь между силой тяжести и массой тела. Вес тела

Любое тело на Земле испытывает действие силы тяжести. Эта сила влияет на скорость тела и сообщает ему ускорение. Если на тело действует только сила тяжести, то оно движется относительно Земли с ускорением, которое называют ускорением свободного падения. Это ускорение обозначают буквой g и его значение на поверхности Земли примерно равно 9,8 м/с². Для разных тел ускорение свободного падения одинаково, независимо от их массы. Закон свободного падения был открыт Галилео Галилеем и подтвержден Исааком Ньютоном в его исследованиях. Таким образом, любая масса на поверхности Земли испытывает действие силы тяжести, которая приводит к движению или удерживает тело в состоянии покоя на горизонтальной поверхности.

Сила тяжести и её расчет

Сила тяжести зависит от массы тела и рассчитывается по формуле: Fтяж=mg, где Fтяж ​ — сила тяжести, m — масса тела, а g — ускорение свободного падения. Чем больше масса тела, тем сильнее сила тяжести. Например, кусок мыла массой 100 г на Земле испытывает силу тяжести около 1 Н. В то же время объект, масса которого 10 кг, будет испытывать силу тяжести 98 Н. Сила тяжести — это гравитационная сила, действующая на все тела на Земле и в космосе. Она зависит не только от массы, но и от расстояния до центра планеты. Например, на полюсах Земли значение ускорения свободного падения выше, чем на экваторе. Это связано с формой планеты и распределением массы.

Понятие веса тела

Вес тела — это сила, с которой тело действует на опору или подвес под действием силы тяжести. Вес тела не следует путать с силой тяжести, так как он зависит от условий, в которых находится тело. Например, на горизонтальной опоре вес тела равен силе тяжести, если тело находится в состоянии покоя. Однако если тело ускоряется или движется относительно опоры, его вес может изменяться. В этом случае говорят о динамическом весе. Вес тела рассчитывается по формуле: P=mg, где P — вес тела, m — масса, g — ускорение свободного падения. В практических расчетах вес тела часто принимается равным силе тяжести, но в динамических задачах необходимо учитывать дополнительные силы.

Изменение веса тела при движении

Вес тела может изменяться в зависимости от условий движения. Например, когда лифт поднимается или опускается, вес человека в нем ощущается по-разному. Это связано с ускорением лифта, которое либо увеличивает, либо уменьшает силу, с которой человек давит на пол. Если тело находится в состоянии свободного падения, его вес равен нулю — это состояние невесомости. Изменение веса также наблюдается в случаях, когда тело находится на наклонной плоскости или движется с ускорением. Понимание этого явления помогает правильно рассчитывать нагрузки на конструкции и определять поведение тел в различных условиях.

Примеры решения задач на определение веса

В задачах на определение веса тела используется формула P=mg. Например, если масса тела равна 40 кг, то вес на поверхности Земли составляет P=40×9,8=392 Н. Для наглядности вес тела можно изобразить графически, указав направление и точку приложения силы. Вес всегда направлен вертикально вниз, так как это направление действия силы тяжести. Применение формул и графических изображений позволяет понять, как изменяется вес тела при различных условиях. Важно помнить, что вес и сила тяжести могут отличаться в зависимости от ускорения или движения тела относительно опоры.