Физика – это наука, которая изучает материальные явления вокруг нас. Одно из них - действие тела на опору или подвес, которое называется весом.
Вес рассчитывается по той же формуле, что и сила тяжести (F=P=mg), однако это не одно и то же. Например, пеноблок массой 10 кг свободно падает. При этом сила тяжести, действующая на него, = 100 Н, а его вес = 0 Н. Такое состояние тела называется невесомостью.
Невесомость – состояние тела, при котором его вес меньше, чем сила тяжести, с которой оно притягивается к Земле.
Слово невесомость происходит от слов «нет веса», о чем и говорит нам определение этого термина. Невесомость почти всегда говорит о том, что тело падает, причем падает свободно. Если на динамометр повесить груз, а потом систему отпустить так, чтобы она упала, то можно увидеть, что показания динамометра равны нулю, так как груз больше не действует на подвес.
Термин невесомости часто употребляется в контексте космоса. Это связано с тем, что космические корабли тоже падают на Землю, но пролетают мимо, так как Земля движется с большой скоростью. Чтобы объект не упал на Землю, ему нужно набрать определённую скорость. Эту скорость называют первой космической, и она примерно равна 8000 метров/секунду. Когда тело достигает её, оно никогда не упадёт на Землю, и становится искусственным спутником Земли. Таким образом, если разогнать любое тело до скорости 8 км/с, то оно становится спутником Земли.
Скорость, при которой объект становится искусственным спутником Солнца, называется второй космической скоростью, и примерно равна 11 200 метров в секунду. Когда тело разгоняется до такой скорости, оно попадает в магнитное поле Солнца и звезда становится центром орбиты спутника. Если скорость тела превысит 16 700 метров в секунду, то оно покинет Солнечную Систему. Эта скорость называется третьей космической.
Но состояние невесомости встречается не только в космосе, но и в повседневной жизни. Например, когда вы опускаетесь в лифте, ваш вес становится меньше силы тяжести, с которой вы притягиваетесь к Земле, то есть вы находитесь в состоянии невесомости. Это состояние описывается формулой:
P=m(g-a)
Решим небольшую задачу. Петя спускаетесь в лифте с ускорением 2 м/с2, а его масса равна 60 кг. Найти вес, с которым Петя давит на пол лифта.
Ускорение свободного падения и направление движения совпадают, значит мы наблюдаем состояние невесомости:
P=m(g-a). Подставив значения, получаем:
P=60 (кг) *(10-2)(м/с2)= 480 Н.
Ответ: 480 Н.
Невесомость – это физическое состояние, при котором отсутствует какое-либо давление на тело, а из сил остаётся только сила тяжести.
Одна из характерных черт состояния невесомости – отсутствие веса тела. Она также происходит от отсутствия давления. В быту весом принято называть массу тела, и из-за ошибок в использовании терминов некоторые считают что тело в невесомости ничего не весит, не имеет массы. Это не так. Масса – это скалярная величина, которая меняется только при изменении физической конфигурации тела. В то время как вес – это сила, характеризующая то, как тело давит на опору под действием силы тяжести. А так как в невесомости нет давления, то нет и веса и ответной пропорциональной реакции опоры (или подвеса), которые совместно образуют на Земле то, что человек ощущает как “весомость”.
Один из способов достижения невесомости – скомпенсировать силу гравитации другой силой. Часто такой силой является сила инерции, возникающая при ускоренном движении тела. Рассмотрим несколько случаев, в которых возникает невесомость.
Первый такой случай – падающая (или просто движущаяся с определенным ускорением) кабина лифта. В стоящей на месте кабине пассажир давит на опору – пол – с силой, равной его весу. Сила ответной реакция пола примерно равна ей. Но когда кабина начинает двигаться с ускорением по направлению, параллельному вектору приложения силы тяжести (то есть вниз), возникает сила инерции, создающая в пространстве внутри кабины эффект невесомости, распространяющийся и на пассажира. Впрочем, говорить о невесомости как о самостоятельном явлении несколько неправильно: она может существовать только при наличии человека или любого другого объекта, у которого есть вес и который может оказывать воздействие на опору или подвес. Нечто похожее происходит и в кабине самолета, резко меняющего направление, однако в обоих случаях невесомость может возникнуть лишь на несколько секунд.
Самый очевидный пример невесомости – космос, к примеру пространство внутри космической станции. Здесь ее также обеспечивает сила инерции, однако причина ее возникновения не так очевидна. Станция совершает постоянное движение по орбите Земли с развитым при выходе на нее ускорением, как бы совершая постоянное “падение”, в результате чего появляется невесомость – неспособность тел оказывать давление на опору.
7, 9 класс
Невесомость - это состояние, когда объект не испытывает гравитационной силы. Оно возникает во время свободного падения или при нахождении объекта в космическом пространстве.
В 1687 году Исаак Ньютон опубликовал свою Математическую принципию натуральной философии, где он описал гравитационное взаимодействие между объектами. Согласно этой теории, каждый объект в пространстве притягивает другой объект с силой, пропорциональной их массами и обратно пропорциональной расстоянию между ними.
Если объект находится на поверхности Земли, то он испытывает гравитационную силу, направленную вниз. Однако, если объект бросить вверх, то его движение замедлится, пока он не достигнет вершины траектории, после чего он начнет падать вниз, ускоряясь под действием гравитационной силы. В точке вершины траектории гравитационная сила, которая действует на объект, становится равной нулю и объект находится в состоянии невесомости.
В космическом пространстве объекты находятся в состоянии постоянной невесомости. Это происходит из-за того, что гравитационное взаимодействие между объектами слишком слабо, чтобы оказывать значительное влияние на их движение. В таких условиях для перемещения объекта требуется только начальный импульс, и он продолжит движение без дополнительных усилий.
Важно отметить, что состояние невесомости не означает отсутствие массы. Объекты в космосе все еще имеют массу и занимают определенный объем в пространстве. Однако, без действия гравитационной силы, они свободно перемещаются и не испытывают веса.
Состояние невесомости имеет множество применений в научных и технологических областях, например, в космических исследованиях, производстве электроники, медицинской диагностике и т.д. Оно имеет также и свои негативные последствия для человека, такие как костная деминерализация и мышечная атрофия, которые происходят при длительном нахождении человека в состоянии невесомости.
Возникновение жизни или абиогенез - так называют процесс превращения неживой материи естественного происхождения в живую. Самые древние живые создания, согласно известным научным данным
ревним миром называют начальный период человеческой истории, условно разделяющийся на
Близнецы принадлежат зодиакальным созвездиям. Они расположены на небе северного полушария, севернее созвездия Орион. Его соседями являются Телец, Единорог, Рысь и Малый пес. Близнецов можно н
Рудольф Дизель, немецкий инженер, стал знаменитым на весь мир благодаря изобретению дизельного двигателя. Это двигатель внутреннего сгорания, которому изобретатель посвятил всю свою жизнь
Самой важной проблемой современного мира считается экологическая безопасность. Экологическая безопасность – это защита природы и важнейших интересов человека от отрицательного влияния
Николай Вавилов – известный русский, советский биолог и генетик, внёсший огромный вклад в развитие селекции и теории происхождения растительного мира.