Snaga (fizička veličina). Mjerimo snagu

Riječ "moć" toliko je sveobuhvatna da je dati jasan koncept gotovo nemoguć zadatak. Raznolikost od mišićne snage do snage uma ne pokriva cijeli niz koncepata uloženih u to. Sila smatrana kao fizička veličina, ima jasno određenu vrijednost i definicija. Formula sile definira matematički model: ovisnost sile o glavnim parametrima.

Povijest istraživanja sile uključuje definiciju ovisnosti o parametrima i eksperimentalni dokaz ovisnosti.

Sila u fizici

Sila je mjera međudjelovanja tijela. Međusobno djelovanje tijela jedno na drugo u potpunosti opisuje procese povezane s promjenom brzine ili deformacije tijela.

Kao fizička veličina sila ima mjernu jedinicu (u SI sustavu – Newton) i uređaj za njezino mjerenje – dinamometar. Princip rada mjerača sile temelji se na usporedbi sile koja djeluje na tijelo s elastičnom silom opruge dinamometra.

Za silu od 1 newtona smatra se sila pod kojom tijelo mase 1 kg promijeni svoju brzinu za 1 m u 1 sekundi.

Snaga je definirana kao:

• smjer djelovanja;
• mjesto primjene;
• modul, apsolutna vrijednost.

Opisujući interakciju, svakako navedite ove parametre.

Vrste prirodnih interakcija: gravitacijske, elektromagnetske, jake, slabe. Gravitacijski gravitacija sa svojom raznolikošću – gravitacijom) postoje zbog utjecaja gravitacijskih polja koja okružuju svako tijelo koje ima masu. Proučavanje gravitacijskih polja do sada nije završeno. Još nije moguće pronaći izvor polja.

Veći broj sila nastaje zbog elektromagnetskog međudjelovanja atoma koji čine tvar.

sila pritiska

Kada tijelo stupi u interakciju sa Zemljom, ono vrši pritisak na površinu. Sila koja ima oblik: P = mg, određena je masom tijela (m). Ubrzanje slobodan pad(g) ima razna značenja na različitim geografskim širinama zemlje.

Vertikalna sila pritiska jednaka je po modulu i suprotna u smjeru od elastične sile koja nastaje u osloncu. Formula sile mijenja se ovisno o kretanju tijela.

Promjena tjelesne težine

Djelovanje tijela na oslonac zbog interakcije sa Zemljom često se naziva težinom tijela. Zanimljivo je da količina tjelesne težine ovisi o ubrzanju kretanja u okomitom smjeru. U slučaju kada je smjer ubrzanja suprotan ubrzanju slobodnog pada, uočava se povećanje težine. Ako se ubrzanje tijela podudara sa smjerom slobodnog pada, tada se težina tijela smanjuje. Na primjer, dok je u uzlaznom dizalu, na početku uspona, osoba neko vrijeme osjeća povećanje težine. Nije potrebno tvrditi da se njegova masa mijenja. U isto vrijeme dijelimo pojmove "tjelesne težine" i njegove "mase".

Elastična sila

Kada se oblik tijela promijeni (njegova deformacija), pojavljuje se sila koja teži vratiti tijelo u prvobitni oblik. Ova sila je dobila naziv "elastična sila". Nastaje kao rezultat električne interakcije čestica koje čine tijelo.

Razmotrimo najjednostavniju deformaciju: napetost i kompresiju. Istezanje je popraćeno povećanjem linearne dimenzije tijela, kompresija - njihovo smanjenje. Vrijednost koja karakterizira ove procese naziva se produljenje tijela. Označimo ga s "x". Formula elastične sile izravno je povezana s produljenjem. Svako tijelo podvrgnuto deformaciji ima svoj geometrijski i fizičkih parametara. Ovisnost elastičnog otpora na deformaciju o svojstvima tijela i materijala od kojeg je izrađena određena je koeficijentom elastičnosti, nazovimo ga krutošću (k).

Matematički model elastične interakcije opisan je Hookeovim zakonom.

Sila koja proizlazi iz deformacije tijela usmjerena je protiv smjera pomaka pojedinih dijelova tijela, izravno je proporcionalna njegovom istezanju:

• F y = -kx (u vektorskom zapisu).

Znak "-" označava suprotan smjer deformacije i sile.

U skalarnom obliku negativni predznak je odsutan. Sila elastičnosti, čija je formula sljedeća F y = kx, koristi se samo za elastične deformacije.

Interakcija magnetskog polja sa strujom

Utjecaj magnetsko polje na D.C. U ovom slučaju, sila kojom magnetsko polje djeluje na vodič kroz koji teče struja smješten u njega naziva se Amperova sila.

Interakcija magnetskog polja s uzrokuje manifestaciju sile. Amperova sila, čija je formula F = IBlsinα, ovisi o (B), duljini aktivnog dijela vodiča (l), (I) u vodiču i kutu između smjera struje i magnetskog indukcija.

Zahvaljujući potonjoj ovisnosti, može se tvrditi da se vektor magnetskog polja može promijeniti kada se vodič rotira ili promijeni smjer struje. Pravilo lijeve ruke vam omogućuje da odredite smjer djelovanja. Ako je a lijeva ruka položaj na takav način da vektor magnetske indukcije ulazi u dlan, četiri prsta su usmjerena duž struje u vodiču, a zatim se savijaju za 90 ° palac pokazuje smjer magnetskog polja.

Korištenje ovog učinka od strane čovječanstva pronađeno je, na primjer, u električnim motorima. Rotaciju rotora uzrokuje magnetsko polje koje stvara snažan elektromagnet. Formula sile omogućuje procjenu mogućnosti promjene snage motora. S povećanjem struje ili jakosti polja, moment raste, što dovodi do povećanja snage motora.

Putanja čestica

Interakcija magnetskog polja s nabojem široko se koristi u spektrografima mase u proučavanju elementarnih čestica.

Djelovanje polja u ovom slučaju uzrokuje pojavu sile koja se naziva Lorentzova sila. Kada nabijena čestica koja se kreće određenom brzinom uđe u magnetsko polje, čija formula ima oblik F = vBqsinα, uzrokuje da se čestica kreće u krug.

U ovome matematički model v je modul brzine čestice, električno punjenje koji je - q, B je magnetska indukcija polja, α je kut između smjerova brzine i magnetske indukcije.

Čestica se kreće u krugu (ili luku kruga), budući da su sila i brzina usmjerene jedna prema drugoj pod kutom od 90 °. Promjena smjera linearne brzine uzrokuje pojavu ubrzanja.

Pri proučavanju Lorentzove sile također se primjenjuje pravilo lijeve ruke, o kojem smo gore govorili: ako je lijeva ruka postavljena na način da vektor magnetske indukcije ulazi u dlan, četiri prsta ispružena u liniji usmjeravaju se duž brzine pozitivno nabijene čestice, zatim savijen za 90° palac će pokazati smjer sile.

Problemi sa plazmom

Interakcija magnetskog polja i tvari koristi se u ciklotronima. Problemi povezani sa laboratorijska studija plazme, ne dopustiti da se nalazi u zatvorenim posudama. Visoka može postojati samo pri visokim temperaturama. Plazma se može zadržati na jednom mjestu u prostoru pomoću magnetskih polja, uvijajući plin u obliku prstena. Kontrolirane se također mogu proučavati uvijanjem visokotemperaturne plazme u filament pomoću magnetskih polja.

Primjer djelovanja magnetskog polja u vivo na ionizirani plin - aurora borealis. Ovaj veličanstveni spektakl promatra se iza arktičkog kruga na visini od 100 km iznad površine zemlje. Tajanstveni šareni sjaj plina mogao se objasniti tek u 20. stoljeću. Zemljino magnetsko polje u blizini polova ne može spriječiti prodiranje sunčevog vjetra u atmosferu. Najaktivnije zračenje usmjereno duž linija magnetske indukcije uzrokuje ionizaciju atmosfere.

Pojave povezane s kretanjem naboja

Povijesno gledano, glavna veličina koja karakterizira tok struje u vodiču naziva se jakost struje. Zanimljivo je da ovaj koncept nema nikakve veze sa silom u fizici. Jačina struje, čija formula uključuje naboj koji teče u jedinici vremena poprečni presjek dirigent izgleda ovako:

• I = q/t, gdje je t vrijeme protoka naboja q.

Zapravo, trenutna snaga je količina naboja. Njegova mjerna jedinica je Amper (A), za razliku od N.

Određivanje rada sile

Djelovanje sile na tvar popraćeno je izvođenjem rada. Rad sile je fizička veličina brojčano jednaka umnošku sile i pomaka koji je prošao pod njezinim djelovanjem, te kosinus kuta između smjerova sile i pomaka.

Željeni rad sile, čija je formula A = FScosα, uključuje veličinu sile.

Djelovanje tijela popraćeno je promjenom brzine tijela ili deformacijom, što ukazuje na istodobne promjene energije. Rad sile izravno je povezan s njezinom veličinom.

Kako se mjeri snaga? U kojim se jedinicama mjeri sila?

Još u školi učili smo da je koncept "snage"; U fiziku ga je uveo čovjek kojemu je jabuka pala na glavu. Usput, pao je zbog gravitacijequot ;. Čini se da mu je Newton bilo prezime. Tako je nazvao jedinicu mjerenja sile. Iako je to mogao nazvati jabukom, ipak ga je udarila po glavi!

Prema Međunarodnom sustavu jedinica (SI), sila se mjeri u Newtonima.

Prema Tehnički sustav Jedinice, sila se mjeri u tona-sila, kilogram-sila, gram-sila, itd.

Prema CGS sustavu jedinica, jedinica za snagu je dina.

U SSSR-u su neko vrijeme za mjerenje sile koristili takvu mjernu jedinicu kao zid.

Osim toga, u fizici postoje takozvane prirodne jedinice, prema kojima se sila mjeri u Planckovim silama.

• • U čemu je snaga, brate?
  • Newtons brate...

  (Fizika se prestala učiti u školi?)

Sila jedan je od najpoznatijih koncepata u fizici. Pod, ispod sila shvaća se kao veličina koja je mjera utjecaja na tijelo drugih tijela i raznih fizičkih procesa.

Uz pomoć sile može doći ne samo do pomicanja objekata u prostoru, već i do njihove deformacije.

Djelovanje bilo koje sile na tijelo pokorava se 3 Newtonova zakona.

Jedinica mjere sila u međunarodnom sustavu jedinica SI je Newton. Označeno je slovom H.

1N je sila, pod čijim utjecajem na fizičko tijelo mase 1 kg ovo tijelo dobiva akceleraciju jednaku 1 ms.

Instrument koji se koristi za mjerenje sile je dinamometar.

Također je vrijedno napomenuti da se određeni broj fizičkih veličina mjeri u drugim jedinicama.

Na primjer:

Jačina struje se mjeri u amperima.

Intenzitet svjetlosti se mjeri u Candeli.

U čast istaknutog znanstvenika i fizičara Isaaca Newtona, koji je mnogo istraživao prirodu postojanja procesa koji utječu na brzinu tijela. Stoga je u fizici uobičajeno mjeriti silu u njutna(1 N).

U fizici, takav koncept kao sila mjereno u njutnima. Dali su ime Newtons, u čast slavnog i izvanredan fizičar po imenu Isaac Newton. U fizici postoje 3 Newtonova zakona. Jedinica za snagu naziva se i njutn.

Sila se mjeri u njutnima. Jedinica sile je 1 Newton (1 N). Sam naziv mjerne jedinice sile dolazi od imena slavnog znanstvenika, koji se zvao Isaac Newton. Stvorio je 3 zakona klasične mehanike, koji se zovu Newtonov 1., 2. i 3. zakon. U SI sustavu jedinica sile naziva se Newton (N). latinski sila je označena s newton (N). Prije, kada još nije postojao SI sustav, jedinica za mjerenje sile zvala se dina, koja je nastala od nosača jednog instrumenta za mjerenje sile, koji se zvao dinamometar.

Sila u sustavu međunarodnih jedinica (SI) mjeri se u Newtonima (N). Prema drugom Newtonovom zakonu, sila je jednaka umnošku mase tijela i njegove akceleracije, odnosno Newton (N) \u003d KG x M / C 2. (KILOGRAM POMNOŽITE S METROM, PODIJELITE SEKUNDOM U KVADRATU).

Svi smo u životu navikli koristiti riječ moć u komparativna karakteristika muškarci koji govore jači od žena, traktor je jači od auta, lav je jači od antilope.

Sila se u fizici definira kao mjera promjene brzine tijela koja se događa kada tijela međusobno djeluju. Ako je sila mjera, a možemo usporediti primjenu različitih sila, onda je to fizička veličina koja se može mjeriti. U kojim se jedinicama mjeri sila?

Jedinice snaga

U čast engleskog fizičara Isaaca Newtona, koji je izvršio ogromna istraživanja o prirodi postojanja i korištenja razne vrste sila, jedinica sile u fizici je 1 njutn (1 N). Kolika je sila od 1 N? U fizici se ne biraju samo mjerne jedinice, već se sklapa poseban dogovor s onim jedinicama koje su već usvojene.

Iz iskustva i pokusa znamo da ako tijelo miruje i na njega djeluje sila, tada tijelo pod utjecajem te sile mijenja svoju brzinu. Sukladno tome, za mjerenje sile odabrana je jedinica koja bi karakterizirala promjenu brzine tijela. I ne zaboravite da postoji i masa tijela, budući da je poznato da s istom silom udara na razne predmete bit će drugačiji. Loptu možemo baciti daleko, ali će kaldrma odletjeti na mnogo kraću udaljenost. Odnosno, uzimajući u obzir sve čimbenike, dolazimo do definicije da će se na tijelo primijeniti sila od 1 N ako tijelo mase 1 kg pod utjecajem te sile promijeni svoju brzinu za 1 m / s u 1 sekundi.

Jedinica gravitacije

Zanima nas i jedinica za gravitaciju. Budući da znamo da Zemlja privlači k sebi sva tijela na svojoj površini, tada postoji sila privlačenja i ona se može izmjeriti. I opet, znamo da sila privlačenja ovisi o masi tijela. Što je veća masa tijela, to ga Zemlja jače privlači. Eksperimentalno je utvrđeno da Sila gravitacije koja djeluje na tijelo mase 102 grama je 1 N. A 102 grama je otprilike jedna desetina kilograma. Da budemo precizniji, ako se 1 kg podijeli na 9,8 dijelova, onda ćemo dobiti otprilike 102 grama.

Ako na tijelo mase 102 grama djeluje sila od 1 N, tada na tijelo mase 1 kg djeluje sila od 9,8 N. Ubrzanje slobodnog pada označava se slovom g. A g je 9,8 N/kg. To je sila koja djeluje na tijelo mase 1 kg, ubrzavajući ga svake sekunde za 1 m / s. Ispada da tijelo pada iz velika nadmorska visina, tijekom leta dobiva vrlo veliku brzinu. Zašto onda pahulje i kišne kapi padaju sasvim mirno? Imaju vrlo malu masu, a zemlja ih vrlo slabo vuče prema sebi. A otpor zraka za njih je prilično velik, pa lete na Zemlju ne baš velikom, prilično istom brzinom. Ali meteoriti, na primjer, kada se približavaju Zemlji, jako dobivaju velika brzina a pri slijetanju nastaje pristojna eksplozija, koja ovisi o veličini i masi meteorita.

Danas ćemo govoriti o jedinici mjerenja intenziteta svjetlosti. Ovaj će članak čitateljima otkriti svojstva fotona, što će im omogućiti da utvrde zašto svjetlost dolazi u različitim svjetlinama.

Čestica ili val?

Početkom dvadesetog stoljeća znanstvenici su bili zbunjeni ponašanjem svjetlosnih kvanta – fotona. S jedne strane, interferencija i difrakcija govorili su o njihovoj valnoj prirodi. Stoga su svjetlost karakterizirala svojstva kao što su frekvencija, valna duljina i amplituda. S druge strane, uvjerili su znanstvenu zajednicu da fotoni prenose zamah na površine. To bi bilo nemoguće da čestice nemaju masu. Stoga su fizičari morali priznati: elektromagnetsko zračenje je i val i materijalni objekt.

Energija fotona

Kao što je Einstein dokazao, masa je energija. Ova činjenica dokazuje naše središnje svjetlo, Sunce. Termonuklearna reakcija pretvara masu visoko stlačenog plina u čistu energiju. Ali kako odrediti snagu emitiranog zračenja? Zašto je ujutro, na primjer, jačina svjetlosti sunca niža nego u podne? Karakteristike opisane u prethodnom odlomku međusobno su povezane specifičnim odnosima. I svi oni ukazuju na energiju koju nosi elektromagnetsko zračenje. Ova vrijednost se mijenja u velika strana na:

• smanjenje valne duljine;
• sve veća učestalost.

Kolika je energija elektromagnetskog zračenja?

Foton se razlikuje od ostalih čestica. Njegova masa, a time i energija, postoji samo dok se kreće kroz prostor. Prilikom sudara s preprekom, kvant svjetlosti je povećava unutarnja energija ili mu daje kinetički zamah. Ali sam foton prestaje postojati. Ovisno o tome što točno djeluje kao prepreka dolazi do raznih promjena.

1. Ako je prepreka čvrsta, tada ga najčešće grije svjetlost. Mogući su i sljedeći scenariji: foton mijenja smjer kretanja, stimulira kemijska reakcija ili uzrokuje da jedan od elektrona napusti svoju orbitu i prijeđe u drugo stanje (fotoelektrični efekt).
2. Ako je prepreka jedna molekula, na primjer, iz oblaka razrijeđenog plina u otvoreni prostor, tada foton čini da sve njegove veze jače osciliraju.
3. Ako je prepreka masivno tijelo (na primjer, zvijezda ili čak galaksija), tada je svjetlost iskrivljena i mijenja smjer kretanja. Taj se učinak temelji na sposobnosti da se "pogleda" u daleku prošlost kozmosa.

Znanost i čovječanstvo

Znanstveni podaci često izgledaju kao nešto apstraktno, neprimjenjivo na život. To se događa i sa karakteristikama svjetlosti. Ako je a pričamo o eksperimentiranju ili mjerenju zračenja zvijezda, znanstvenici moraju znati apsolutne vrijednosti (one se nazivaju fotometrijski). Ovi se koncepti obično izražavaju u terminima energije i moći. Podsjetimo da se snaga odnosi na brzinu promjene energije u jedinici vremena, i općenito pokazuje količinu rada koju sustav može proizvesti. Ali čovjek je ograničen u svojoj sposobnosti da percipira stvarnost. Na primjer, koža osjeća toplinu, ali oko ne vidi foton. infracrveno zračenje. Isti problem s jedinicama svjetlosnog intenziteta: snaga koju zapravo pokazuje zračenje razlikuje se od snage koju ljudsko oko može percipirati.

Spektralna osjetljivost ljudskog oka

Podsjećamo vas da će se rasprava u nastavku usredotočiti na prosječne pokazatelje. Svi ljudi su različiti. Neki uopće ne percipiraju pojedinačne boje (slijepi za boje). Za druge, kultura boje ne podudara se s općeprihvaćenom znanstvena točka vizija. Na primjer, Japanci ne razlikuju zelenu i plavu, a Britanci - plavu i plavu. Na ovim jezicima različite boje označen jednom riječju.

Jedinica jačine svjetlosti ovisi o spektralnoj osjetljivosti prosječnog ljudskog oka. Maksimalna dnevna svjetlost pada na foton valne duljine 555 nanometara. To znači da na svjetlu sunca čovjek najbolje vidi. zelene boje. Maksimum noćnog vida je foton valne duljine 507 nanometara. Stoga ljudi pod mjesecom bolje vide plave predmete. U sumrak sve ovisi o osvjetljenju: što je bolje, to postaje "zelenija" maksimalna boja koju osoba percipira.

Građa ljudskog oka

Gotovo uvijek, kada je u pitanju vid, kažemo ono što oko vidi. Ovo je netočna izjava, jer mozak prije svega percipira. Oko je samo instrument koji prenosi informacije o svjetlosni tok na glavno računalo. I, kao i svaki alat, cijeli sustav percepcije boja ima svoja ograničenja.

U ljudskoj mrežnici postoje dva različite vrste stanice - čunjevi i štapići. Prvi su odgovorni za dnevni vid i bolje percipiraju boje. Potonji pružaju noćni vid, zahvaljujući štapovima, osoba razlikuje svjetlost i sjenu. Ali ne percipiraju dobro boje. Štapovi su također osjetljiviji na kretanje. Zato, ako čovjek prolazi mjesečinom obasjanim parkom ili šumom, primjećuje svako njihanje grana, svaki dašak vjetra.

Evolucijski razlog za ovo razdvajanje je jednostavan: imamo jedno sunce. Mjesec sja reflektiranom svjetlošću, što znači da se njegov spektar ne razlikuje puno od spektra središnjeg svjetiljka. Stoga se dan dijeli na dva dijela – osvijetljeni i tamni. Kad bi ljudi živjeli u sustavu od dvije ili tri zvijezde, tada bi naša vizija vjerojatno imala više komponenti, od kojih je svaka prilagođena spektru jedne svjetiljke.

Moram reći da na našoj planeti postoje stvorenja čiji se vid razlikuje od ljudskog. Stanovnici pustinje, na primjer, otkrivaju infracrveno svjetlo svojim očima. Neke ribe mogu vidjeti blizu ultraljubičastog, jer ovo zračenje prodire najdublje u vodeni stup. Naše mačke i psi kućni ljubimci drugačije percipiraju boje, a njihov je spektar smanjen: bolje su prilagođeni chiaroscuru.

Ali svi su ljudi različiti, kao što smo već spomenuli. Neki predstavnici čovječanstva vide blisku infracrvenu svjetlost. To ne znači da im ne bi bile potrebne termalne kamere, ali su u stanju percipirati nešto crvenije nijanse od većine. Drugi su razvili ultraljubičasti dio spektra. Takav slučaj opisan je, primjerice, u filmu “Planet Ka-Pax”. Protagonist, glavni lik tvrdi da je došao iz drugog zvjezdanog sustava. Pregledom je otkriveno da je imao sposobnost vidjeti ultraljubičasto zračenje.

Dokazuje li to da je Prot vanzemaljac? Ne. Neki ljudi to mogu. Osim toga, bliski ultraljubičasti dio je usko uz vidljivi spektar. Nije ni čudo da neki ljudi uzimaju malo više. Ali Superman definitivno nije sa Zemlje: rendgenski spektar je predaleko od vidljivog da bi se takva vizija mogla objasniti s ljudske točke gledišta.

Apsolutne i relativne jedinice za određivanje svjetlosnog toka

Spektralna osjetljivost nezavisna veličina koja označava tok svjetlosti u poznatog smjera, naziva se "kandela". već s "ljudskijim" stavom izgovara se na isti način. Razlika je samo u matematičkoj oznaci ovih pojmova: apsolutna vrijednost ima indeks "e", u odnosu na ljudsko oko - "υ". Ali nemojte zaboraviti da će se veličine ovih kategorija uvelike razlikovati. To se mora uzeti u obzir pri rješavanju stvarnih problema.

Nabrajanje i usporedba apsolutnih i relativnih vrijednosti

Da bismo razumjeli u čemu se mjeri snaga svjetlosti, potrebno je usporediti "apsolutne" i "ljudske" vrijednosti. S desne strane su čisto fizički pojmovi. S lijeve strane su vrijednosti u koje se pretvaraju kada prolaze kroz sustav ljudskog oka.

1. Snaga zračenja postaje snaga svjetlosti. Koncepti se mjere u kandelama.
2. Energetska svjetlina se pretvara u svjetlinu. Vrijednosti su izražene u kandelama po kvadratnom metru.

Zasigurno je čitatelj ovdje vidio poznate riječi. Mnogo puta u životu ljudi kažu: "Jako jarko sunce, idemo u hlad" ili "Učini monitor svjetlijim, film je previše tmuran i mračan." Nadamo se da će članak malo pojasniti odakle dolazi ovaj koncept, kao i kako se zove jedinica intenziteta svjetlosti.

Značajke koncepta "kandela"

Već smo gore spomenuli ovaj pojam. Objasnili smo i zašto se ista riječ zove apsolutno različiti koncepti fizika vezana za moć elektromagnetska radijacija. Dakle, jedinica mjere za intenzitet svjetlosti zove se kandela. Ali čemu je to jednako? Jedna kandela je intenzitet svjetlosti u poznatom smjeru iz izvora koji emitira strogo monokromatsko zračenje frekvencije 5,4 * 10 14, a energetska sila izvora u tom smjeru iznosi 1/683 vata po jedinici čvrstog kuta. Čitač može lako pretvoriti frekvenciju u valnu duljinu, formula je vrlo jednostavna. Mi ćemo vas upozoriti: rezultat je u vidljivom području.

Mjerna jedinica za intenzitet svjetlosti s razlogom se zove "kandela". Oni koji znaju Engleski jezik, zapamtite da je svijeća svijeća. Prije, mnoga područja ljudska aktivnost mjereno prirodnim parametrima, na primjer, konjskim snagama, milimetrima žive. Stoga ne čudi da je mjerna jedinica za intenzitet svjetlosti kandela, jedna svijeća. Samo je svijeća vrlo neobična: sa strogo određenom valnom duljinom i koja proizvodi određeni broj fotona u sekundi.

Ako tijelo ubrzava, onda nešto djeluje na njega. Ali kako pronaći to "nešto"? Na primjer, kakve sile djeluju na tijelo blizu površine zemlje? To je sila gravitacije usmjerena okomito prema dolje, proporcionalna masi tijela i za visine mnogo manje od polumjera Zemlje $(\large R)$, gotovo neovisno o visini; jednako je

$(\large F = \dfrac (G \cdot m \cdot M)(R^2) = m \cdot g )$

$(\large g = \dfrac (G \cdot M)(R^2) )$

takozvani ubrzanje gravitacije. U horizontalnom smjeru, tijelo će se kretati konstantnom brzinom, ali kretanje u okomitom smjeru prema Newtonovom drugom zakonu:

$(\large m \cdot g = m \cdot \lijevo (\dfrac (d^2 \cdot x)(d \cdot t^2) \desno) )$

nakon poništavanja $(\large m)$ dobivamo da je ubrzanje u smjeru $(\large x)$ konstantno i jednako $(\large g)$. Ovo je dobro poznato gibanje tijela koje slobodno pada, koje je opisano jednadžbama

$(\large v_x = v_0 + g \cdot t)$

$(\large x = x_0 + x_0 \cdot t + \dfrac (1)(2) \cdot g \cdot t^2)$

Kako se mjeri snaga?

U svim udžbenicima i pametnim knjigama običaj je da se sila izražava u Newtonima, ali osim u modelima kojima fizičari operiraju, Newtoni se nigdje ne koriste. Ovo je krajnje nezgodno.

Newton njutn (N) - izvedena jedinica sile u međunarodni sustav jedinice (SI).
Na temelju Newtonovog drugog zakona, jedinični njutn definira se kao sila koja mijenja brzinu tijela mase jednog kilograma za 1 metar u sekundi u jednoj sekundi u smjeru sile.

Dakle, 1 N \u003d 1 kg m / s².

Kilogram-sila (kgf ili kg) - gravitacijska metrička jedinica sile, jednaka snazi, koji djeluje na tijelo mase jednog kilograma u gravitacijskom polju zemlje. Stoga je po definiciji kilogram-sila jednaka 9,80665 N. Kilogram-sila je zgodna po tome što je njezina vrijednost jednaka težini tijela mase 1 kg.
1 kgf \u003d 9,80665 newtona (približno ≈ 10 N)
1 N ≈ 0,10197162 kgf ≈ 0,1 kgf

1 N = 1 kg x 1m/s2.

Zakon gravitacije

Svaki objekt u svemiru privlači svaki drugi objekt sa silom proporcionalnom njihovoj masi i obrnuto proporcionalnom kvadratu udaljenosti između njih.

$(\large F = G \cdot \dfrac (m \cdot M)(R^2))$

Može se dodati da bilo koje tijelo reagira na silu koja se na njega primjenjuje ubrzanjem u smjeru te sile, u veličini obrnuto proporcionalnoj masi tijela.

$(\large G)$ je gravitacijska konstanta

$(\large M)$ je masa Zemlje

$(\large R)$ — polumjer zemlje

$(\large G = 6,67 \cdot (10^(-11)) \lijevo (\dfrac (m^3)(kg \cdot (sec)^2) \desno) )$

$(\large M = 5,97 \cdot (10^(24)) \lijevo (kg \desno) )$

$(\large R = 6,37 \cdot (10^(6)) \lijevo (m \desno) )$

U okviru klasične mehanike, gravitacijska interakcija je opisana Newtonovim zakonom univerzalne gravitacije, prema kojem je sila gravitacijskog privlačenja između dva tijela mase $(\large m_1)$ i $(\large m_2)$ odvojena udaljenost $(\large R)$ je

$(\large F = -G \cdot \dfrac (m_1 \cdot m_2)(R^2))$

Ovdje je $(\large G)$ gravitacijska konstanta jednaka $(\large 6,673 \cdot (10^(-11)) m^3 / \lijevo (kg \cdot (sec)^2 \desno) )$. Znak minus znači da je sila koja djeluje na ispitno tijelo uvijek usmjerena duž vektora radijusa od ispitnog tijela prema izvoru gravitacijskog polja, t.j. gravitacijska interakcija uvijek dovodi do privlačenja tijela.
Gravitacijsko polje je potencijalno. To znači da je moguće uvesti potencijalnu energiju gravitacijskog privlačenja para tijela, a ta se energija neće promijeniti nakon pomicanja tijela po zatvorenoj konturi. Potencijalnost gravitacijskog polja podrazumijeva zakon održanja zbroja kinetičke i potencijalne energije, koji, proučavajući gibanje tijela u gravitacijskom polju, često uvelike pojednostavljuje rješenje.
U okviru Newtonove mehanike, gravitacijska interakcija je dalekosežna. To znači da bez obzira na to kako se masivno tijelo giba, u bilo kojoj točki prostora, gravitacijski potencijal i sila ovise samo o položaju tijela u ovaj trenutak vrijeme.

Teže - Lakše

Težina tijela $(\large P)$ izražava se kao umnožak njegove mase $(\large m)$ i ubrzanja gravitacije $(\large g)$.

$(\veliki P = m \cdot g)$

Kada na zemlji tijelo postane lakše (manje pritišće vagu), to dolazi od smanjenja mise. Na Mjesecu je sve drugačije, smanjenje težine uzrokovano je promjenom drugog faktora - $(\large g)$, budući da je ubrzanje gravitacije na površini Mjeseca šest puta manje nego na Zemlji.

masa zemlje = $(\large 5,9736 \cdot (10^(24))\ kg )$

mjesečeva masa = $(\large 7,3477 \cdot (10^(22))\ kg )$

gravitacijsko ubrzanje na Zemlji = $(\veliki 9,81\ m / c^2 )$

gravitacijsko ubrzanje na Mjesecu = $(\large 1,62 \ m / c^2 )$

Kao rezultat, umnožak $(\large m \cdot g )$, a time i težina, se smanjuje za faktor 6.

Ali nemoguće je obje te pojave označiti istim izrazom "olakšati". Na Mjesecu tijela ne postaju lakša, već samo manje brzo padaju "manje pada"))).

Vektorske i skalarne veličine

Vektorska veličina (na primjer, sila primijenjena na tijelo), osim svoje vrijednosti (modula), karakterizira i njezin smjer. Skalarna veličina (na primjer, duljina) karakterizirana je samo vrijednošću. Svi klasični zakoni mehanike formulirani su za vektorske veličine.

Slika 1.

Na sl. 1 na slici razne opcije položaj vektora $( \large \overrightarrow(F))$ i njegovih projekcija $( \large F_x)$ i $( \large F_y)$ na osi $( \large X)$ i $( \large Y) $ odnosno:

• A. količine $( \large F_x)$ i $( \large F_y)$ su različite od nule i pozitivne
• b. veličine $( \large F_x)$ i $( \large F_y)$ nisu nule, dok je $(\large F_y)$ pozitivna, a $(\large F_x)$ negativna, jer vektor $(\large \overrightarrow(F))$ usmjeren je u smjeru suprotnom od smjera osi $(\large X)$
• C.$(\large F_y)$ je pozitivna vrijednost različita od nule, $(\large F_x)$ je jednaka nuli, jer vektor $(\large \overrightarrow(F))$ usmjeren je okomito na os $(\large X)$

Trenutak snage

Trenutak sile naziva se vektorski umnožak vektora radijusa, povučen od osi rotacije do točke primjene sile, vektorom ove sile. Oni. prema klasična definicija moment sile je vektorska veličina. U okviru našeg zadatka, ova se definicija može pojednostaviti na sljedeće: moment sile $(\large \overrightarrow(F))$ primijenjen na točku s koordinatom $(\large x_F)$, u odnosu na os smještenu u točki $(\large x_0 )$ je skalarna vrijednost jednaka umnošku modula sile $(\large \overrightarrow(F))$ i kraka sile — $(\large \left | x_F - x_0 \desno |)$. I znak ovoga skalarnu vrijednost ovisi o smjeru sile: ako okreće predmet u smjeru kazaljke na satu, onda je znak plus, ako je protiv, onda minus.

Važno je razumjeti da os možemo birati proizvoljno – ako se tijelo ne rotira, tada je zbroj momenata sila oko bilo koje osi nula. Druga važna napomena je da ako se sila primjenjuje na točku kroz koju prolazi os, tada je moment te sile u odnosu na ovu os nula(budući da će krak sile biti nula).

Ilustrirajmo gore navedeno na primjeru, na sl.2. Pretpostavimo da je sustav prikazan na sl. 2 je u ravnoteži. Razmotrite oslonac na koji se postavljaju tereti. Na njega djeluju tri sile: $(\large \overrightarrow(N_1),\ \overrightarrow(N_2),\ \overrightarrow(N),)$ točke primjene ovih sila ALI, NA i S odnosno. Slika također sadrži sile $(\large \overrightarrow(N_(1)^(gr)),\ \overrightarrow(N_2^(gr)))$. Te se sile primjenjuju na opterećenja, a prema Newtonovom 3. zakonu

$(\large \overrightarrow(N_(1)) = - \overrightarrow(N_(1)^(gr)))$

$(\large \overrightarrow(N_(2)) = - \overrightarrow(N_(2)^(gr)))$

Sada razmotrimo uvjet jednakosti momenata sila koje djeluju na oslonac, u odnosu na os koja prolazi kroz točku ALI(i, kao što smo se ranije dogovorili, okomito na ravninu figure):

$(\large N \cdot l_1 - N_2 \cdot \lijevo (l_1 +l_2 \desno) = 0)$

Imajte na umu da moment sile $(\large \overrightarrow(N_1))$ nije uključen u jednadžbu, budući da je krak ove sile u odnosu na razmatranu os jednak $(\large 0)$. Ako iz nekog razloga želimo odabrati os koja prolazi kroz točku S, tada će uvjet jednakosti momenata sila izgledati ovako:

$(\large N_1 \cdot l_1 - N_2 \cdot l_2 = 0)$

Može se pokazati da su, s matematičke točke gledišta, posljednje dvije jednadžbe ekvivalentne.

Centar gravitacije

centar gravitacije mehaničkog sustava je točka u odnosu na koju je ukupni moment gravitacije koji djeluje na sustav jednak nuli.

Centar mase

Točka središta mase je izvanredna po tome što ako na čestice koje tvore tijelo (bilo da je kruto ili tekuće, skup zvijezda ili nešto drugo) djeluje jako mnogo sila (misli se samo na vanjske sile, budući da su sve unutarnje sile kompenziraju jedna drugu), tada rezultirajuća sila ubrzava ovu točku kao da sadrži cijelu masu tijela $(\large m)$.

Položaj središta mase određen je jednadžbom:

$(\veliki R_(c.m.) = \frac(\suma m_i\, r_i)(\suma m_i))$

Ovo je vektorska jednadžba, tj. zapravo tri jednadžbe, po jedna za svaki od tri smjera. Ali razmotrite samo smjer $(\large x)$. Što znači sljedeća jednakost?

$(\veliki X_(c.m.) = \frac(\suma m_i\, x_i)(\suma m_i))$

Pretpostavimo da je tijelo podijeljeno na male dijelove iste mase $(\large m)$, a ukupna masa tijela bit će jednaka broju takvih komada $(\large N)$ pomnoženom s masom jednog komada , na primjer 1 gram. Tada ova jednadžba znači da trebate uzeti koordinate $(\large x)$ svih dijelova, zbrojiti ih i podijeliti rezultat s brojem komada. Drugim riječima, ako su mase komada jednake, tada će $(\large X_(c.m.))$ jednostavno biti aritmetički prosjek koordinata $(\large x)$ svih dijelova.

Masa i gustoća

Masa je temeljna fizička veličina. Masa karakterizira nekoliko svojstava tijela odjednom i sama po sebi ima niz važnih svojstava.

• Masa je mjera tvari sadržane u tijelu.
• Masa je mjera tromosti tijela. Inercija je svojstvo tijela da zadrži svoju brzinu nepromijenjenom (in inercijski sustav referenca), kada vanjski utjecaji izostaju ili se međusobno kompenziraju. U prisutnosti vanjskih utjecaja, tromost tijela se očituje u tome što se njegova brzina ne mijenja trenutno, već postupno, a što je sporije, to je inercija (tj. masa) tijela veća. Na primjer, ako se kugla za biljar i autobus kreću istom brzinom i koče se istom silom, tada je potrebno mnogo manje vremena da se loptica zaustavi nego da se autobus zaustavi.
• Mase tijela uzrok su njihovog gravitacijskog privlačenja jedno drugom (vidi odjeljak "Gravitacija").
• Masa tijela jednaka je zbroju masa njegovih dijelova. To je takozvana aditivnost mase. Aditivnost omogućuje korištenje standarda od 1 kg za mjerenje mase.
• Masa izoliranog sustava tijela ne mijenja se s vremenom (zakon održanja mase).
• Masa tijela ne ovisi o brzini njegova kretanja. Masa se ne mijenja pri prelasku iz jednog referentnog okvira u drugi.
• Gustoća homogenog tijela je omjer mase tijela i njegovog volumena:

$(\large p = \dfrac (m)(V) )$

Gustoća ne ovisi o geometrijskim svojstvima tijela (oblik, volumen) i karakteristika je tvari tijela. Gustoća razne tvari prikazano u referentnim tablicama. Preporučljivo je zapamtiti gustoću vode: 1000 kg/m3.

Drugi i treći Newtonov zakon

Interakcija tijela može se opisati pomoću koncepta sile. Sila je vektorska veličina, koja je mjera utjecaja jednog tijela na drugo.
Kao vektor, silu karakterizira njezin modul (apsolutna vrijednost) i smjer u prostoru. Osim toga, važna je točka primjene sile: ista sila po veličini i smjeru primijenjena različite točke tijelo može imati različite učinke. Dakle, ako uzmete obruč kotača bicikla i povučete ga tangencijalno na rub, kotač će se početi okretati. Ako vučete duž radijusa, neće biti rotacije.

Drugi Newtonov zakon

Umnožak mase tijela i vektora ubrzanja rezultanta je svih sila koje se primjenjuju na tijelo:

$(\large m \cdot \overrightarrow(a) = \overrightarrow(F) )$

Drugi Newtonov zakon povezuje vektore akceleracije i sile. To znači da su sljedeće tvrdnje istinite.

1. $(\large m \cdot a = F)$, gdje je $(\large a)$ modul ubrzanja, $(\large F)$ je rezultantni modul sile.
2. Vektor ubrzanja ima isti smjer kao i rezultantni vektor sile, budući da je masa tijela pozitivna.

Treći Newtonov zakon

Dva tijela djeluju jedno na drugo silama jednakim po veličini i suprotnim po smjeru. Te su sile iste fizičke prirode i usmjerene su duž ravne linije koja povezuje njihove točke primjene.

Princip superpozicije

Iskustvo pokazuje da ako na dano tijelo djeluje nekoliko drugih tijela, tada se odgovarajuće sile zbrajaju kao vektori. Točnije, vrijedi princip superpozicije.
Načelo superpozicije sila. Neka sile djeluju na tijelo$(\large \overrightarrow(F_1), \overrightarrow(F_2),\ \ldots \overrightarrow(F_n))$ Ako ih zamijenimo jednom silom$(\large \overrightarrow(F) = \overrightarrow(F_1) + \overrightarrow(F_2) \ldots + \overrightarrow(F_n))$ , tada se učinak neće promijeniti.
Poziva se sila $(\large \overrightarrow(F))$ rezultantna sile $(\large \overrightarrow(F_1), \overrightarrow(F_2),\ \ldots \overrightarrow(F_n))$ ili rezultirajući na silu.

Špediter ili prijevoznik? Tri tajne i međunarodni prijevoz tereta

Špediter ili prijevoznik: koji odabrati? Ako je prijevoznik dobar, a špediter loš, onda prvi. Ako je prijevoznik loš, a špediter dobar, onda drugi. Takav je izbor jednostavan. Ali kako odlučiti kada su oba kandidata dobra? Kako odabrati između dvije naizgled jednake opcije? Problem je što ove opcije nisu jednake.

Strašne priče o međunarodnom prijevozu

IZMEĐU ČEKIĆA I NAKOVNJA.

Nije lako živjeti između korisnika prijevoza i vrlo lukavo ekonomičnog vlasnika tereta. Jednog dana dobili smo narudžbu. Vozarina za tri kopejke, dodatni uvjeti na dva lista, zbirka se zove .... Učitavanje srijede. Auto je već u utorak na mjestu, a sutradan do ručka skladište počinje polako bacati u prikolicu sve što je vaš špediter skupio za svoje kupce-primatelje.

ZAČAROVANO MJESTO - PTO KOZLOVICHI.

Prema legendi i iskustvu, svi koji su cestom prevozili robu iz Europe znaju kako strašno mjesto je PTO Kozlovichi, carina Brest. Kakav kaos rade bjeloruski carinici, na sve načine pronalaze mane i trgaju po previsokim cijenama. I to je istina. Ali ne sve...

KAKO SMO POD NOVU GODINU NOSILI SUHO MLIJEKO.

Zbirni utovar u konsolidacijskom skladištu u Njemačkoj. Jedan od tereta je i mlijeko u prahu iz Italije čiju je isporuku naručio Špediter....Klasičan primjer rada špeditera-"predajnika" (on ni u šta ne ulazi, samo prolazi duž lanca ).

Dokumenti za međunarodni transport

Međunarodni cestovni prijevoz robe vrlo je organiziran i birokratski, što je posljedica - za provedbu međunarodnog cestovni prijevoz opterećenja, koristi se hrpa unificiranih dokumenata. Nije važno je li carinski prijevoznik ili običan - neće ići bez dokumenata. Iako nije baš uzbudljivo, pokušali smo jednostavno navesti svrhu ovih dokumenata i značenje koje oni imaju. Naveli su primjer popunjavanja TIR, CMR, T1, EX1, Računa, Liste pakiranja...

Proračun osovinskog opterećenja za transport

Svrha - proučiti mogućnost preraspodjele opterećenja na osovine tegljača i poluprikolice pri promjeni položaja tereta u poluprikolici. I primjena tog znanja u praksi.

U sustavu koji razmatramo postoje 3 objekta: tegljač $(T)$, poluprikolica $(\large ((p.p.)))$ i teret $(\large (gr))$. Sve varijable povezane sa svakim od ovih objekata bit će superscript $T$, $(\large (p.p.))$ i $(\large (gr))$ redom. Na primjer, neopterećena težina traktora bila bi označena kao $m^(T)$.

Zašto ne jedeš gljive? Carina je izdahnula tugu.

Što se događa na međunarodnom tržištu cestovnog prijevoza? Federalna carinska služba Ruske Federacije zabranila je izdavanje karneta TIR bez dodatnih jamstava za nekoliko savezni okruzi. I obavijestila je da će od 1. prosinca ove godine potpuno raskinuti ugovor s IRU-om kao neprikladan Carinska unija i iznosi financijska potraživanja koja nisu djetinjasta.
IRU je odgovorio: „Objašnjenja ruske Federalne carinske službe o navodnom dugu ASMAP-a u iznosu od 20 milijardi rubalja su potpuna izmišljotina, budući da su sva stara potraživanja TIR-a u potpunosti podmirena ..... Što mi, jednostavni prijevoznici, mislite?

Faktor skladištenja Težina i volumen tereta pri izračunu troškova prijevoza

Izračun cijene prijevoza ovisi o težini i volumenu tereta. Za pomorski promet najčešće je odlučujući volumen, za zračni promet težina. Za cestovni prijevoz robe složeni pokazatelj igra važnu ulogu. Koji će parametar za izračune biti odabran u određenom slučaju ovisi o tome specifična gravitacija teret (Faktor odlaganja) .