Puterea (cantitatea fizică). Măsurăm puterea

Cuvântul „putere” este atât de atotcuprinzător încât a-i oferi un concept clar este o sarcină aproape imposibilă. Varietatea de la forța musculară la forța minții nu acoperă întreaga gamă de concepte investite în ea. Forța considerată ca cantitate fizica, are în mod clar o anumită valoareși definiție. Formula forței definește un model matematic: dependența forței de parametrii principali.

Istoria cercetării forței include definiția dependenței de parametri și dovada experimentală a dependenței.

Forța în fizică

Forța este o măsură a interacțiunii corpurilor. Acțiunea reciprocă a corpurilor unul asupra celuilalt descrie pe deplin procesele asociate cu o schimbare a vitezei sau deformarii corpurilor.

Ca mărime fizică, forța are o unitate de măsură (în sistemul SI - Newton) și un dispozitiv pentru măsurarea acesteia - un dinamometru. Principiul de funcționare al forțemetrului se bazează pe compararea forței care acționează asupra corpului cu forța elastică a arcului dinamometrului.

O forță de 1 newton este considerată forța sub care un corp cu masa de 1 kg își schimbă viteza cu 1 m într-o secundă.

Forța este definită ca:

• direcția de acțiune;
• punct de aplicare;
• modul, valoare absolută.

Descriind interacțiunea, asigurați-vă că indicați acești parametri.

Tipuri de interacțiuni naturale: gravitaționale, electromagnetice, puternice, slabe. Gravitațional gravitatie cu varietatea sa – gravitația) există datorită influenței câmpurilor gravitaționale care înconjoară orice corp care are masă. Studiul câmpurilor gravitaționale nu a fost finalizat până acum. Nu este încă posibil să găsiți sursa câmpului.

Un număr mai mare de forțe apar din cauza interacțiunii electromagnetice a atomilor care alcătuiesc substanța.

forta de presiune

Când un corp interacționează cu Pământul, acesta exercită presiune asupra suprafeței. A cărei forță are forma: P = mg, este determinată de masa corpului (m). Accelerare cădere liberă(g) are diverse sensuri la diferite latitudini ale pământului.

Forța de presiune verticală este egală ca modul și opusă ca direcție forței elastice care ia naștere în suport. Formula forței se modifică în funcție de mișcarea corpului.

Modificarea greutății corporale

Acțiunea unui corp asupra unui suport datorită interacțiunii cu Pământul este adesea denumită greutatea corpului. Interesant este că cantitatea de greutate corporală depinde de accelerația mișcării în direcția verticală. În cazul în care direcția de accelerație este opusă accelerației căderii libere, se observă o creștere a greutății. Dacă accelerația corpului coincide cu direcția căderii libere, atunci greutatea corpului scade. De exemplu, în timp ce se află într-un lift ascendent, la începutul ascensiunii, o persoană simte o creștere în greutate pentru un timp. Nu este necesar să se afirme că masa sa se schimbă. În același timp, împărtășim conceptele de „greutate corporală” și „masa” acesteia.

Forță elastică

Când forma corpului se schimbă (deformarea acestuia), apare o forță care tinde să readucă corpul la forma sa inițială. Această forță a primit numele de „forță elastică”. Apare ca urmare a interacțiunii electrice a particulelor care alcătuiesc corpul.

Luați în considerare cea mai simplă deformare: tensiune și compresie. Întinderea este însoțită de o creștere dimensiuni liniare corpuri, compresie - reducerea lor. Valoarea care caracterizează aceste procese se numește alungirea corpului. Să o notăm cu „x”. Formula forței elastice este direct legată de alungire. Fiecare corp supus deformarii are propriile sale geometrice si parametrii fizici. Dependența rezistenței elastice la deformare de proprietățile corpului și ale materialului din care este realizată este determinată de coeficientul de elasticitate, să-l numim rigiditate (k).

Modelul matematic al interacțiunii elastice este descris de legea lui Hooke.

Forța care rezultă din deformarea corpului este îndreptată împotriva direcției de deplasare a părților individuale ale corpului, este direct proporțională cu alungirea acestuia:

• F y = -kx (în notație vectorială).

Semnul „-” indică direcția opusă de deformare și forță.

În formă scalară semn negativ este absent. Forța elastică, a cărei formulă este următoarea F y = kx, este utilizată numai pentru deformații elastice.

Interacțiunea unui câmp magnetic cu curentul

Influență camp magnetic pe DC.În acest caz, forța cu care acționează câmpul magnetic asupra unui conductor purtător de curent plasat în el se numește forță Ampère.

Interacțiunea câmpului magnetic cu provoacă o manifestare de forță. Forța Amperi, a cărei formulă este F = IBlsinα, depinde de (B), lungimea părții active a conductorului (l), (I) în conductor și unghiul dintre direcția curentului și magneticul. inducţie.

Datorită ultimei dependențe, se poate argumenta că vectorul câmpului magnetic se poate schimba atunci când conductorul este rotit sau direcția curentului se schimbă. Regula mâinii stângi vă permite să setați direcția de acțiune. În cazul în care un mâna stângă poziționați astfel încât vectorul de inducție magnetică să intre în palmă, patru degete sunt direcționate de-a lungul curentului în conductor, apoi îndoite la 90 ° deget mare arată direcția câmpului magnetic.

Utilizarea acestui efect de către omenire a fost găsită, de exemplu, în motoarele electrice. Rotația rotorului este cauzată de un câmp magnetic creat de un electromagnet puternic. Formula de forță vă permite să judecați posibilitatea de a schimba puterea motorului. Odată cu creșterea intensității curentului sau a câmpului, cuplul crește, ceea ce duce la o creștere a puterii motorului.

Traiectorii particulelor

Interacțiunea unui câmp magnetic cu o sarcină este utilizată pe scară largă în spectrografele de masă în studiul particulelor elementare.

Acțiunea câmpului în acest caz provoacă apariția unei forțe numite forță Lorentz. Când o particulă încărcată care se mișcă cu o anumită viteză intră într-un câmp magnetic, a cărui formulă are forma F = vBqsinα face ca particula să se miște într-un cerc.

In acest model matematic v este modulul vitezei particulelor, incarcare electrica care - q, B este inducția magnetică a câmpului, α este unghiul dintre direcțiile vitezei și inducția magnetică.

Particula se mișcă într-un cerc (sau un arc de cerc), deoarece forța și viteza sunt direcționate la un unghi de 90 ° una față de cealaltă. O schimbare a direcției vitezei liniare determină apariția unei accelerații.

Regula mâinii stângi, discutată mai sus, are loc și la studierea forței Lorentz: dacă mâna stângă este plasată în așa fel încât vectorul inducției magnetice să intre în palmă, patru degete întinse într-o linie sunt direcționate de-a lungul vitezei. a unei particule încărcate pozitiv, apoi îndoit cu 90 °, degetul mare va arăta direcția forței.

Probleme cu plasma

Interacțiunea dintre câmp magnetic și materie este utilizată în ciclotroni. Probleme legate de studiu de laborator plasmă, nu permiteți să o conțineți în vase închise. High poate exista doar la temperaturi ridicate. Plasma poate fi păstrată într-un singur loc în spațiu prin intermediul câmpurilor magnetice, răsucirea gazului sub formă de inel. Cele controlate pot fi studiate și prin răsucirea plasmei la temperatură înaltă într-un filament folosind câmpuri magnetice.

Un exemplu de acțiune a unui câmp magnetic în vivo pe gaz ionizat - aurora boreala. Acest spectacol maiestuos este observat dincolo de Cercul Arctic la o altitudine de 100 km deasupra suprafeței pământului. Stralucirea misterioasa colorata a gazului a putut fi explicata abia in secolul al XX-lea. Câmpul magnetic al Pământului în apropierea polilor nu poate împiedica pătrunderea vântului solar în atmosferă. Radiația cea mai activă direcționată de-a lungul liniilor de inducție magnetică provoacă ionizarea atmosferei.

Fenomene asociate mișcării sarcinii

Din punct de vedere istoric, cantitatea principală care caracterizează fluxul de curent într-un conductor se numește puterea curentului. Interesant este că acest concept nu are nimic de-a face cu forța în fizică. Puterea curentului, a cărui formulă include sarcina care curge pe unitatea de timp sectiune transversala conductorul arată astfel:

• I = q/t, unde t este timpul de curgere a sarcinii q.

De fapt, puterea curentului este cantitatea de încărcare. Unitatea sa de măsură este Amperi (A), spre deosebire de N.

Determinarea muncii unei forțe

Acțiunea forței asupra unei substanțe este însoțită de efectuarea muncii. Lucrul unei forțe este o mărime fizică egală numeric cu produsul dintre forța și deplasarea trecută sub acțiunea acesteia și cosinusul unghiului dintre direcțiile forței și deplasarea.

Lucrul dorit al forței, a cărei formulă este A = FScosα, include mărimea forței.

Acțiunea corpului este însoțită de o modificare a vitezei corpului sau de deformare, ceea ce indică schimbări simultane ale energiei. Munca efectuată de o forță este direct legată de mărimea acesteia.

Cum se măsoară puterea? În ce unități se măsoară forța?

Înapoi la școală, am învățat că conceptul de putere Introdus în fizică de un bărbat căruia i-a căzut un măr în cap. Apropo, a căzut din cauza gravitației. Newton pare să fi fost numele lui de familie. Așa că a numit unitatea de măsură a forței. Deși ar fi putut să-i spună măr, tot l-a lovit în cap!

Conform Sistemului Internațional de Unități (SI), forța se măsoară în Newtoni.

Conform Sistem tehnic Unități, forța se măsoară în tonă-forță, kilogram-forță, gram-forță etc.

Conform sistemului de unități CGS, unitatea de forță este dina.

În URSS, de ceva timp, pentru a măsura forța, au folosit o astfel de unitate de măsură precum zidul.

În plus, în fizică există așa-numitele unități naturale, conform cărora forța se măsoară în forțe Planck.

• • Care este puterea, frate?
  • Newton frate...

  (Fizica a încetat să fie predată la școală?)

Forta este unul dintre cele mai cunoscute concepte din fizică. Sub forta este înțeles ca o cantitate care este o măsură a impactului asupra organismului de la alte corpuri și diverse procese fizice.

Cu ajutorul forței se poate produce nu numai mișcarea obiectelor în spațiu, ci și deformarea acestora.

Acțiunea oricărei forțe asupra unui corp respectă cele 3 legi ale lui Newton.

Unitate de măsură forţa în sistemul internaţional de unităţi SI este newton. Este marcat cu litera H.

1N este o forță, sub influența căreia asupra unui corp fizic cu masa de 1 kg, acest corp capătă o accelerație egală cu 1 ms.

Un instrument folosit pentru a măsura forța este dinamometru.

De asemenea, este de remarcat faptul că o serie de mărimi fizice sunt măsurate în alte unități.

De exemplu:

Puterea curentului este măsurată în Amperi.

Intensitatea luminii se măsoară în Candela.

În onoarea remarcabilului om de știință și fizician Isaac Newton, care a făcut o mulțime de cercetări asupra naturii existenței proceselor care afectează viteza unui corp. Prin urmare, în fizică se obișnuiește să se măsoare forța în interior newtonii(1 N).

În fizică, un concept precum force măsurată în newtoni. Au dat numele Newtons, în onoarea celebrului și fizician remarcabil pe nume Isaac Newton. În fizică, există 3 legi lui Newton. Unitatea de forță se mai numește și newton.

Forța se măsoară în newtoni. Unitatea de forță este 1 Newton (1 N). Însuși numele unității de măsură a forței provine de la numele celebrului om de știință, al cărui nume era Isaac Newton. El a creat cele 3 legi ale mecanicii clasice, care sunt numite prima, a doua și a treia lege a lui Newton. În sistemul SI, unitatea de forță se numește Newton (N). latin forța se notează cu newton (N). Anterior, când nu exista încă un sistem SI, unitatea de măsurare a forței se numea dina, care se forma din purtătorul unui instrument de măsurare a forței, care se numea dinamometru.

Forța în sistemul de unități internaționale (SI) se măsoară în Newtoni (N). Conform celei de-a doua legi a lui Newton, forța este egală cu produsul dintre masa corpului și, respectiv, accelerația sa, Newton (N) \u003d KG x M / C 2. (MULTIPLICARE KILOGRAMUL CU METRUL, IMPARTIRE LA SECUNDA ÎN PĂTRAT).

Cu toții suntem obișnuiți în viață să folosim cuvântul putere în caracteristică comparativă bărbați vorbitori mai puternică decât femeile, tractorul este mai puternic decât mașina, leul este mai puternic decât antilopa.

Forța în fizică este definită ca o măsură a schimbării vitezei unui corp care are loc atunci când corpurile interacționează. Dacă forța este o măsură și putem compara aplicarea diferitelor forțe, atunci este o mărime fizică care poate fi măsurată. În ce unități se măsoară forța?

Unități de forță

În onoarea fizicianului englez Isaac Newton, care a făcut cercetări extraordinare asupra naturii existenței și utilizării diferite feluri forță, unitatea de forță în fizică este 1 newton (1 N). Ce este o forță de 1 N?În fizică, nu se alege pur și simplu unitățile de măsură, ci se face un acord special cu acele unități care au fost deja adoptate.

Știm din experiență și experimente că, dacă un corp este în repaus și o forță acționează asupra lui, atunci corpul sub influența acestei forțe își schimbă viteza. În consecință, pentru măsurarea forței, a fost aleasă o unitate care să caracterizeze schimbarea vitezei corpului. Și nu uitați că există și masa corpului, deoarece se știe că cu aceeași forță impactul asupra diverse articole va fi diferit. Putem arunca mingea departe, dar pavajul va zbura departe pe o distanță mult mai mică. Adică, luând în considerare toți factorii, ajungem la definiția că o forță de 1 N va fi aplicată corpului dacă un corp cu masa de 1 kg sub influența acestei forțe își schimbă viteza cu 1 m/s. în 1 secundă.

Unitate gravitațională

Ne interesează și unitatea de gravitație. Din moment ce știm că Pământul atrage spre sine toate corpurile de pe suprafața sa, atunci există o forță de atracție și poate fi măsurată. Și din nou, știm că forța de atracție depinde de masa corpului. Cu cât masa corpului este mai mare, cu atât Pământul îl atrage mai puternic. S-a stabilit experimental că Forța gravitației care acționează asupra unui corp cu o masă de 102 grame este de 1 N.Și 102 de grame înseamnă aproximativ o zecime de kilogram. Și pentru a fi mai precis, dacă 1 kg este împărțit în 9,8 părți, atunci vom obține doar aproximativ 102 grame.

Dacă asupra unui corp cu greutatea de 102 grame acţionează o forţă de 1 N, atunci asupra unui corp cu greutatea de 1 kg acţionează o forţă de 9,8 N. Acceleraţia căderii libere se notează cu litera g. Și g este 9,8 N/kg. Aceasta este forța care acționează asupra unui corp cu masa de 1 kg, accelerându-l în fiecare secundă cu 1 m/s. Se pare că corpul cade din altitudine inalta, în timpul zborului câștigă o viteză foarte mare. Atunci de ce cad fulgii de zăpadă și picăturile de ploaie destul de calm? Au o masă foarte mică, iar pământul le trage spre sine foarte slab. Și rezistența aerului pentru ei este destul de mare, așa că zboară spre Pământ cu o viteză nu foarte mare, mai degrabă cu aceeași viteză. Dar meteoriții, de exemplu, când se apropie de Pământ, câștigă foarte mult viteza mare iar la aterizare se formează o explozie decentă, care depinde de mărimea și respectiv masa meteoritului.

Astăzi vom vorbi despre unitatea de măsură a intensității luminoase. Acest articol va dezvălui cititorilor proprietățile fotonilor, ceea ce le va permite să determine de ce lumina vine în luminozități diferite.

Particulă sau undă?

La începutul secolului al XX-lea, oamenii de știință erau nedumeriți de comportamentul cuantelor de lumină - fotoni. Pe de o parte, interferența și difracția vorbeau despre natura lor ondulatorie. Prin urmare, lumina a fost caracterizată de proprietăți precum frecvența, lungimea de undă și amplitudinea. Pe de altă parte, au convins comunitatea științifică că fotonii transferă impuls pe suprafețe. Acest lucru ar fi imposibil dacă particulele nu ar avea masă. Astfel, fizicienii au trebuit să admită: radiația electromagnetică este atât o undă, cât și un obiect material.

Energia fotonică

După cum a demonstrat Einstein, masa este energie. Acest fapt dovedește lumina noastră centrală, Soarele. O reacție termonucleară transformă o masă de gaz puternic comprimat în energie pură. Dar cum se determină puterea radiației emise? De ce dimineața, de exemplu, intensitatea luminoasă a soarelui este mai mică decât la prânz? Caracteristicile descrise în paragraful anterior sunt interconectate prin relații specifice. Și toate indică energia pe care o transportă radiația electromagnetică. Această valoare se schimbă în latura mare la:

• scăderea lungimii de undă;
• cresterea frecventei.

Care este energia radiației electromagnetice?

Un foton este diferit de alte particule. Masa sa și, prin urmare, energia sa, există doar atâta timp cât se mișcă prin spațiu. Când se ciocnește cu un obstacol, o cantitate de lumină îl mărește energie interna sau îi conferă un impuls cinetic. Dar fotonul în sine încetează să mai existe. În funcție de ce anume acționează ca un obstacol, apar diverse schimbări.

1. Dacă obstacolul este solid, apoi de cele mai multe ori lumina îl încălzește. Sunt posibile și următoarele scenarii: fotonul schimbă direcția de mișcare, stimulează reactie chimica sau determină ca unul dintre electroni să-și părăsească orbita și să treacă într-o altă stare (efect fotoelectric).
2. Dacă obstacolul este o singură moleculă, de exemplu, dintr-un nor de gaz rarefiat în spatiu deschis, atunci fotonul face ca toate legăturile sale să oscileze mai puternic.
3. Dacă obstacolul este un corp masiv (de exemplu, o stea sau chiar o galaxie), atunci lumina este distorsionată și schimbă direcția de mișcare. Acest efect se bazează pe capacitatea de a „privi” în trecutul îndepărtat al cosmosului.

Știință și Umanitate

Datele științifice par adesea a fi ceva abstract, inaplicabil vieții. Acest lucru se întâmplă și cu caracteristicile luminii. În cazul în care un vorbim despre experimentarea sau măsurarea radiației stelelor, oamenii de știință trebuie să cunoască valorile absolute (se numesc fotometrice). Aceste concepte sunt de obicei exprimate în termeni de energie și putere. Amintiți-vă că puterea se referă la rata de schimbare a energiei pe unitatea de timp și, în general, arată cantitatea de muncă pe care o poate produce sistemul. Dar omul este limitat în capacitatea sa de a percepe realitatea. De exemplu, pielea simte căldură, dar ochiul nu vede fotonul. Radiatii infrarosii. Aceeași problemă cu unitățile de intensitate luminoasă: puterea pe care o arată de fapt radiația este diferită de puterea pe care ochiul uman o poate percepe.

Sensibilitatea spectrală a ochiului uman

Vă reamintim că discuția de mai jos se va concentra pe indicatorii medii. Toți oamenii sunt diferiți. Unii nu percep deloc culorile individuale (daltonisti). Pentru alții, cultura culorii nu coincide cu cea general acceptată punct științific viziune. De exemplu, japonezii nu fac distincție între verde și albastru, iar britanicii - albastru și albastru. În aceste limbi Culori diferite notat printr-un singur cuvânt.

Unitatea de intensitate luminoasă depinde de sensibilitatea spectrală a ochiului uman mediu. Lumina maximă a zilei cade pe un foton cu o lungime de undă de 555 nanometri. Aceasta înseamnă că în lumina soarelui o persoană vede cel mai bine. Culoarea verde. Maximul de vedere pe timp de noapte este un foton cu o lungime de undă de 507 nanometri. Prin urmare, sub lună, oamenii văd mai bine obiectele albastre. La amurg, totul depinde de iluminare: cu cât este mai bună, cu atât devine mai „verde” culoarea maximă pe care o percepe o persoană.

Structura ochiului uman

Aproape întotdeauna, când vine vorba de viziune, spunem ceea ce vede ochiul. Aceasta este o afirmație incorectă, deoarece creierul percepe în primul rând. Ochiul este doar un instrument care transmite informații despre flux luminos la computerul principal. Și, ca orice instrument, întregul sistem de percepție a culorii are limitările sale.

În retina umană există două tipuri variate celule – conuri și bastonașe. Primii sunt responsabili de vederea în timpul zilei și percep culorile mai bine. Acestea din urmă oferă vedere pe timp de noapte, datorită bețelor, o persoană distinge între lumină și umbră. Dar ei nu percep bine culorile. Bastoanele sunt, de asemenea, mai sensibile la mișcare. De aceea, dacă o persoană se plimbă printr-un parc luminat de lună sau printr-o pădure, observă fiecare legănare a ramurilor, fiecare suflare a vântului.

Motivul evolutiv al acestei separări este simplu: avem un singur soare. Luna strălucește prin lumina reflectată, ceea ce înseamnă că spectrul său nu diferă mult de spectrul luminii centrale. Prin urmare, ziua este împărțită în două părți - iluminată și întunecată. Dacă oamenii ar trăi într-un sistem de două sau trei stele, atunci viziunea noastră ar avea, probabil, mai multe componente, fiecare dintre acestea fiind adaptată la spectrul unui singur luminar.

Trebuie să spun, pe planeta noastră există creaturi a căror vedere este diferită de cea umană. Locuitorii deșertului, de exemplu, detectează lumina infraroșie cu ochii. Unii pești pot vedea în apropierea ultravioletelor, deoarece această radiație pătrunde cel mai adânc în coloana de apă. Pisicile și câinii noștri de companie percep culorile diferit, iar spectrul lor este redus: sunt mai bine adaptați la clarobscur.

Dar oamenii sunt toți diferiți, așa cum am menționat mai sus. Unii reprezentanți ai omenirii văd lumina infraroșie aproape. Asta nu înseamnă că nu ar avea nevoie de camere termice, dar sunt capabili să perceapă nuanțe ceva mai roșii decât majoritatea. Alții au dezvoltat partea ultravioletă a spectrului. Un astfel de caz este descris, de exemplu, în filmul „Planet Ka-Pax”. Protagonistul susține că a venit dintr-un alt sistem stelar. Examinarea a arătat că avea capacitatea de a vedea radiațiile ultraviolete.

Demonstrează asta că Prot este un extraterestru? Nu. Unii oameni o pot face. În plus, ultravioletul apropiat este aproape adiacent spectrului vizibil. Nu e de mirare că unii oameni iau puțin mai mult. Dar Superman cu siguranță nu este de pe Pământ: spectrul de raze X este prea departe de vizibil pentru ca o astfel de viziune să fie explicată din punct de vedere uman.

Unități absolute și relative pentru determinarea fluxului luminos

Cantitate independentă de sensibilitate spectrală care indică fluxul de lumină în interior direcție cunoscută, se numește „candela”. deja cu o atitudine mai „umană” se pronunță la fel. Diferența este doar în desemnarea matematică a acestor concepte: valoarea absolută are un indice „e”, relativ la ochiul uman - „υ”. Dar nu uitați că dimensiunile acestor categorii vor varia foarte mult. Acest lucru trebuie luat în considerare atunci când rezolvați probleme reale.

Enumerarea și compararea valorilor absolute și relative

Pentru a înțelege în ce se măsoară puterea luminii, este necesar să se compare valorile „absolute” și „umane”. În dreapta sunt concepte pur fizice. În stânga sunt valorile în care se transformă atunci când trec prin sistemul ochiului uman.

1. Puterea radiației devine puterea luminii. Conceptele sunt măsurate în candela.
2. Luminozitatea energetică se transformă în luminozitate. Valorile sunt exprimate în candela pe metru pătrat.

Cu siguranță cititorul a văzut cuvinte familiare aici. De multe ori în viața lor, oamenii spun: „Soare foarte strălucitor, hai să mergem la umbră” sau „Fă monitorul mai luminos, filmul este prea sumbru și întunecat”. Sperăm că articolul va clarifica puțin de unde provine acest concept, precum și cum se numește unitatea de intensitate luminoasă.

Caracteristicile conceptului de „candela”

Am menționat deja acest termen mai sus. Am explicat și de ce același cuvânt se numește absolut concepte diferite fizica legată de putere radiatie electromagnetica. Deci, unitatea de măsură pentru intensitatea luminii se numește candela. Dar cu ce este egal? O candela este intensitatea luminii într-o direcție cunoscută dintr-o sursă care emite radiații strict monocromatice cu o frecvență de 5,4 * 10 14, iar forța de energie a sursei în această direcție este de 1/683 wați pe unitatea de unghi solid. Cititorul poate converti cu ușurință frecvența în lungime de undă, formula este foarte ușoară. Vom solicita: rezultatul se află în zona vizibilă.

Unitatea de măsură pentru intensitatea luminii se numește „candela” dintr-un motiv. Cei care stiu Limba engleză, amintiți-vă că lumânarea este o lumânare. Anterior, multe zone activitate umana măsurată în parametri naturali, de exemplu, cai putere, milimetri de mercur. Deci nu este de mirare că unitatea de măsură pentru intensitatea luminii este candela, o lumânare. Doar o lumânare este foarte particulară: cu o lungime de undă strict specificată și produce un anumit număr de fotoni pe secundă.

Dacă corpul accelerează, atunci ceva acționează asupra lui. Dar cum să găsești acest „ceva”? De exemplu, ce fel de forțe acționează asupra unui corp aproape de suprafața pământului? Aceasta este forța gravitației îndreptată vertical în jos, proporțională cu masa corpului și pentru înălțimi mult mai mici decât raza pământului $(\large R)$, aproape independent de înălțime; este egal cu

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

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

așa-zisul accelerarea gravitației. În direcția orizontală, corpul se va mișca cu o viteză constantă, dar mișcarea în direcția verticală conform celei de-a doua legi a lui Newton:

$(\large m \cdot g = m \cdot \left (\dfrac (d^2 \cdot x)(d \cdot t^2) \right) )$

după anularea $(\large m)$ obținem că accelerația în direcția $(\large x)$ este constantă și este egală cu $(\large g)$. Aceasta este mișcarea binecunoscută a unui corp în cădere liberă, care este descrisă de ecuații

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

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

Cum se măsoară puterea?

În toate manualele și cărțile inteligente, se obișnuiește să se exprime forța în Newtoni, dar cu excepția modelelor cu care operează fizicienii, Newtonii nu sunt folosiți nicăieri. Acest lucru este extrem de incomod.

newton newton (N) - unitate derivată a forței în sistem international unități (SI).
Pe baza celei de-a doua legi a lui Newton, unitatea de newton este definită ca forța care modifică viteza unui corp cu masa de un kilogram cu 1 metru pe secundă într-o secundă în direcția forței.

Astfel, 1 N \u003d 1 kg m / s².

Kilogram-forță (kgf sau kg) - unitatea metrică gravitațională a forței, egal cu puterea, care acționează asupra unui corp cu masa de un kilogram în câmpul gravitațional al pământului. Prin urmare, prin definiție, kilogramul-forță este egal cu 9,80665 N. Kilogramul-forța este convenabil prin faptul că valoarea sa este egală cu greutatea unui corp cu masa de 1 kg.
1 kgf \u003d 9,80665 newtoni (aproximativ ≈ 10 N)
1 N ≈ 0,10197162 kgf ≈ 0,1 kgf

1 N = 1 kg x 1m/s2.

Legea gravitației

Fiecare obiect din univers este atras de orice alt obiect cu o forță proporțională cu masele lor și invers proporțională cu pătratul distanței dintre ele.

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

Se poate adăuga că orice corp reacționează la forța aplicată acestuia prin accelerare în direcția acestei forțe, în mărime invers proporțională cu masa corpului.

$(\large G)$ este constanta gravitațională

$(\large M)$ este masa pământului

$(\large R)$ — raza pământului

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

$(\large M = 5,97 \cdot (10^(24)) \left (kg \right) )$

$(\large R = 6,37 \cdot (10^(6)) \left (m \right) )$

În cadrul mecanicii clasice, interacțiunea gravitațională este descrisă de legea gravitației universale a lui Newton, conform căreia forța de atracție gravitațională dintre două corpuri de masă $(\large m_1)$ și $(\large m_2)$ separate de o distanta $(\large R)$ este

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

Aici $(\large G)$ este constanta gravitațională egală cu $(\large 6,673 \cdot (10^(-11)) m^3 / \left (kg \cdot (sec)^2 \right) )$. Semnul minus înseamnă că forța care acționează asupra corpului de testare este întotdeauna direcționată de-a lungul vectorului rază de la corpul de testare la sursa câmpului gravitațional, de exemplu. interacțiunea gravitațională duce întotdeauna la atracția corpurilor.
Câmpul gravitațional este potențial. Aceasta înseamnă că este posibilă introducerea energiei potențiale a atracției gravitaționale a unei perechi de corpuri, iar această energie nu se va modifica după mutarea corpurilor de-a lungul unui contur închis. Potențialitatea câmpului gravitațional implică legea conservării sumei energiei cinetice și potențiale, care, atunci când se studiază mișcarea corpurilor într-un câmp gravitațional, de multe ori simplifică foarte mult soluția.
În cadrul mecanicii newtoniene, interacțiunea gravitațională este cu rază lungă. Aceasta înseamnă că indiferent de modul în care se mișcă un corp masiv, în orice punct al spațiului, potențialul și forța gravitațională depind doar de poziția corpului în acest moment timp.

Mai greu - Mai ușor

Greutatea unui corp $(\large P)$ se exprimă ca produsul dintre masa lui $(\large m)$ și accelerația gravitației $(\large g)$.

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

Când pe pământ corpul devine mai ușor (apasă mai puțin pe cântare), acest lucru vine din scăderea mase. Pe Lună, totul este diferit, scăderea greutății este cauzată de o modificare a unui alt factor - $(\large g)$, deoarece accelerația gravitației pe suprafața Lunii este de șase ori mai mică decât pe pământ.

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

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

accelerația gravitațională pe Pământ = $(\large 9,81\ m / c^2 )$

accelerația gravitațională pe Lună = $(\large 1,62 \ m / c^2 )$

Ca rezultat, produsul $(\large m \cdot g )$ și, prin urmare, greutatea, este redus cu un factor de 6.

Dar este imposibil să desemnăm ambele fenomene cu aceeași expresie „să fie mai ușor”. Pe Lună, corpurile nu devin mai ușoare, ci doar mai puțin rapid cad „mai puțin cad”))).

Mărimi vectoriale și scalare

O mărime vectorială (de exemplu, o forță aplicată unui corp), pe lângă valoarea sa (modul), se caracterizează și prin direcția sa. O mărime scalară (de exemplu, lungime) este caracterizată doar de o valoare. Toate legile clasice ale mecanicii sunt formulate pentru mărimile vectoriale.

Poza 1.

Pe fig. 1 imagine diverse opțiuni locația vectorului $( \large \overrightarrow(F))$ și proiecțiile sale $( \large F_x)$ și $( \large F_y)$ pe axele $( \large X)$ și $( \large Y) $ respectiv:

• A. cantitățile $( \large F_x)$ și $( \large F_y)$ sunt diferite de zero și pozitive
• b. cantitățile $( \large F_x)$ și $( \large F_y)$ sunt diferite de zero, în timp ce $(\large F_y)$ este pozitiv, iar $(\large F_x)$ este negativ, deoarece vectorul $(\large \overrightarrow(F))$ este îndreptat în direcția opusă direcției axei $(\large X)$
• C.$(\large F_y)$ este o valoare pozitivă diferită de zero, $(\large F_x)$ este egal cu zero, deoarece vectorul $(\large \overrightarrow(F))$ este îndreptat perpendicular pe axa $(\large X)$

Moment de putere

Moment de forță numit produs vectorial al vectorului rază, tras de pe axa de rotație până la punctul de aplicare al forței, de vectorul acestei forțe. Acestea. conform definiție clasică momentul forței este o mărime vectorială. În cadrul sarcinii noastre, această definiție poate fi simplificată la următoarea: momentul forței $(\large \overrightarrow(F))$ aplicat unui punct cu coordonata $(\large x_F)$, relativ la axa situată în punctul $(\large x_0 )$ este o valoare scalară egală cu produsul dintre modulul forței $(\large \overrightarrow(F))$ și brațul forței — $(\large \left | x_F - x_0 \dreapta |)$. Și semnul acestui lucru valoare scalară depinde de direcția forței: dacă se rotește obiectul în sensul acelor de ceasornic, atunci semnul este plus, dacă este împotriva, atunci minus.

Este important să înțelegem că putem alege axa în mod arbitrar - dacă corpul nu se rotește, atunci suma momentelor forțelor în jurul oricărei axe este zero. A doua notă importantă este că, dacă se aplică o forță într-un punct prin care trece o axă, atunci momentul acestei forțe relativ la această axă zero(deoarece brațul forței va fi zero).

Să ilustrăm cele de mai sus cu un exemplu, în Fig.2. Să presupunem că sistemul prezentat în fig. 2 este în echilibru. Luați în considerare suportul pe care sunt așezate sarcinile. Trei forțe acționează asupra ei: $(\large \overrightarrow(N_1),\ \overrightarrow(N_2),\ \overrightarrow(N),)$ puncte de aplicare a acestor forțe DAR, LAși Cu respectiv. Figura conține și forțele $(\large \overrightarrow(N_(1)^(gr)),\ \overrightarrow(N_2^(gr)))$. Aceste forțe sunt aplicate sarcinilor și conform legii a 3-a a lui Newton

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

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

Acum luați în considerare condiția de egalitate a momentelor forțelor care acționează asupra suportului, în raport cu axa care trece prin punct DAR(și, după cum am convenit mai devreme, perpendicular pe planul figurii):

$(\large N \cdot l_1 - N_2 \cdot \left (l_1 +l_2 \right) = 0)$

Vă rugăm să rețineți că momentul forței $(\large \overrightarrow(N_1))$ nu a fost inclus în ecuație, deoarece brațul acestei forțe relativ la axa considerată este egal cu $(\large 0)$. Dacă, dintr-un motiv oarecare, dorim să alegem o axă care trece prin punct Cu, atunci condiția de egalitate a momentelor de forțe va arăta astfel:

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

Se poate arăta că, din punct de vedere matematic, ultimele două ecuații sunt echivalente.

Centrul de greutate

centrul de greutate al unui sistem mecanic este un punct relativ la care momentul total de greutate care acționează asupra sistemului este egal cu zero.

Centrul de masă

Punctul centrului de masă este remarcabil prin faptul că, dacă asupra particulelor care formează corpul acţionează un număr mare de forţe (fie că este solid sau lichid, un grup de stele sau altceva) (se referă doar la forţe externe, deoarece toate forțe interne se compensează reciproc), atunci forța rezultată accelerează acest punct ca și când ar conține întreaga masă a corpului $(\large m)$.

Poziția centrului de masă este determinată de ecuația:

$(\large R_(c.m.) = \frac(\sum m_i\, r_i)(\sum m_i))$

Aceasta este o ecuație vectorială, adică de fapt trei ecuații, câte una pentru fiecare dintre cele trei direcții. Dar luați în considerare numai direcția $(\large x)$. Ce înseamnă următoarea egalitate?

$(\large X_(c.m.) = \frac(\sum m_i\, x_i)(\sum m_i))$

Să presupunem că corpul este împărțit în bucăți mici cu aceeași masă $(\large m)$ și masa totală a corpului va fi egală cu numărul de astfel de bucăți $(\large N)$ înmulțit cu masa unei piese. , de exemplu 1 gram. Atunci această ecuație înseamnă că trebuie să luați coordonatele $(\large x)$ ale tuturor pieselor, să le adunați și să împărțiți rezultatul la numărul de piese. Cu alte cuvinte, dacă masele pieselor sunt egale, atunci $(\large X_(c.m.))$ va fi pur și simplu media aritmetică a coordonatelor $(\large x)$ ale tuturor pieselor.

Masa si Densitatea

Masa este o mărime fizică fundamentală. Masa caracterizează mai multe proprietăți ale corpului simultan și are în sine o serie de proprietăți importante.

• Masa este o măsură a substanței conținute în organism.
• Masa este o măsură a inerției unui corp. Inerția este proprietatea unui corp de a-și menține viteza neschimbată (in sistem inerțial referință), când influențele externe sunt absente sau se compensează reciproc. În prezența influențelor externe, inerția corpului se manifestă prin faptul că viteza acestuia nu se modifică instantaneu, ci treptat, iar cu cât mai lent, cu atât inerția (adică masa) corpului este mai mare. De exemplu, dacă o minge de biliard și un autobuz se mișcă cu aceeași viteză și sunt frânate de aceeași forță, atunci este nevoie de mult mai puțin timp pentru ca mingea să se oprească decât pentru ca autobuzul să se oprească.
• Masele corpurilor sunt cauza atracției gravitaționale unul față de celălalt (a se vedea secțiunea „Gravitație”).
• Masa unui corp este egală cu suma maselor părților sale. Aceasta este așa-numita aditivitate de masă. Aditivitatea face posibilă utilizarea unui standard de 1 kg pentru măsurarea masei.
• Masa unui sistem izolat de corpuri nu se modifică în timp (legea conservării masei).
• Masa unui corp nu depinde de viteza de mișcare a acestuia. Masa nu se schimbă atunci când treceți de la un cadru de referință la altul.
• Densitate al unui corp omogen este raportul dintre masa corpului și volumul său:

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

Densitatea nu depinde de proprietățile geometrice ale corpului (forma, volumul) și este o caracteristică a substanței corpului. Densitate diverse substante prezentate în tabelele de referință. Este indicat să rețineți densitatea apei: 1000 kg/m3.

A doua și a treia lege a lui Newton

Interacțiunea corpurilor poate fi descrisă folosind conceptul de forță. Forța este o mărime vectorială, care este o măsură a impactului unui corp asupra altuia.
Fiind un vector, forța se caracterizează prin modulul (valoarea absolută) și direcția în spațiu. În plus, punctul de aplicare al forței este important: aceeași forță ca mărime și direcție aplicată în puncte diferite organismul poate avea efecte diferite. Așadar, dacă luați janta unei roți de bicicletă și o trageți tangențial la jantă, roata va începe să se rotească. Dacă trageți de-a lungul razei, nu va exista nicio rotație.

A doua lege a lui Newton

Produsul dintre masa corporală și vectorul accelerație este rezultanta tuturor forțelor aplicate corpului:

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

A doua lege a lui Newton raportează vectorii accelerației și forței. Aceasta înseamnă că următoarele afirmații sunt adevărate.

1. $(\large m \cdot a = F)$, unde $(\large a)$ este modulul de accelerație, $(\large F)$ este modulul forței rezultante.
2. Vectorul accelerație are aceeași direcție cu vectorul forță rezultantă, deoarece masa corpului este pozitivă.

a treia lege a lui Newton

Două corpuri acționează unul asupra celuilalt cu forțe egale ca mărime și opuse ca direcție. Aceste forțe sunt de aceeași natură fizică și sunt direcționate de-a lungul liniei drepte care leagă punctele lor de aplicare.

Principiul suprapunerii

Experiența arată că, dacă alte corpuri acționează asupra unui corp dat, atunci forțele corespunzătoare se adună ca vectori. Mai exact, principiul suprapunerii este valabil.
Principiul suprapunerii forțelor. Lasă forțele să acționeze asupra corpului$(\large \overrightarrow(F_1), \overrightarrow(F_2),\ \ldots \overrightarrow(F_n))$ Dacă le înlocuim cu o singură forță$(\large \overrightarrow(F) = \overrightarrow(F_1) + \overrightarrow(F_2) \ldots + \overrightarrow(F_n))$ , atunci efectul nu se va schimba.
Se numește forța $(\large \overrightarrow(F))$ rezultanta forțează $(\large \overrightarrow(F_1), \overrightarrow(F_2),\ \ldots \overrightarrow(F_n))$ sau rezultând cu forta.

Transportator sau transportator de marfă? Trei secrete și transportul internațional de mărfuri

Transportator sau transportator: pe care să-l alegi? Dacă transportatorul este bun și expeditorul este rău, atunci primul. Dacă transportatorul este rău, iar expeditorul este bun, atunci al doilea. O astfel de alegere este simplă. Dar cum să decizi când ambii aplicanți sunt buni? Cum să alegi dintre două opțiuni aparent echivalente? Problema este că aceste opțiuni nu sunt egale.

Povești înfricoșătoare despre transportul internațional

ÎNTRE CIOOC ŞI NICOLĂ.

Nu este ușor să trăiești între un client de transport și un proprietar de marfă foarte viclean și economic. Într-o zi am primit o comandă. Marfă pentru trei copeici, termeni suplimentari pe doua foi, colectia se numeste .... Incarcare miercuri. Mașina este deja pe loc marți, iar până la prânz a doua zi, depozitul începe să arunce încet în remorcă tot ceea ce expeditorul tău a adunat pentru clienții-destinatarii săi.

LOC fermecat - PTO KOZLOVICHI.

Conform legendei și experienței, toți cei care au transportat mărfuri din Europa pe drumuri știe cum loc înfricoșător este PTO Kozlovichi, vama Brest. Ce haos fac vameșii din Belarus, ei găsesc vina în toate felurile posibile și rupe la prețuri exorbitante. Și este adevărat. Dar nu tot...

CUM ÎN ANUL NOU AM CARAT LAPTE DESC.

Încărcare grupaj la un depozit de consolidare din Germania. Una dintre mărfuri este lapte praf din Italia, a cărui livrare a fost comandată de expeditor .... Un exemplu clasic al muncii expeditorului-„transmițător” (nu se adâncește în nimic, trece doar de-a lungul lanțului ).

Documente pentru transport international

Transportul rutier internațional de mărfuri este foarte organizat și birocratic, o consecință - pentru implementarea internațională transport rutierîncărcături, se folosesc o grămadă de documente unificate. Nu contează dacă este un transportator vamal sau unul obișnuit - nu va rămâne fără documente. Deși nu este foarte incitant, am încercat să facem mai ușor să enunțăm scopul acestor documente și sensul pe care îl au ele. Au dat un exemplu de completare a TIR, CMR, T1, EX1, Factură, Lista de ambalare...

Calculul sarcinii pe osie pentru camioane

Scop - studierea posibilității de redistribuire a sarcinilor pe osiile tractorului și semiremorcii la schimbarea locației încărcăturii în semiremorcă. Și aplicarea acestor cunoștințe în practică.

În sistemul pe care îl avem în vedere sunt 3 obiecte: un tractor $(T)$, o semiremorcă $(\large ((p.p.)))$ și o încărcătură $(\large (gr))$. Toate variabilele legate de fiecare dintre aceste obiecte vor fi suprascripte $T$, $(\large (p.p.))$ și respectiv $(\large (gr))$. De exemplu, greutatea neîncărcată a unui tractor ar fi notată cu $m^(T)$.

De ce nu mănânci ciuperci? Obiceiurile expirau tristețe.

Ce se întâmplă pe piața internațională de transport rutier? Serviciul Vamal Federal al Federației Ruse a interzis pentru mai mulți eliberarea de carnete TIR fără garanții suplimentare districtele federale. Și ea a sesizat că de la 1 decembrie a acestui an va rezilia complet contractul cu IRU ca neconform Uniune vamalăși face pretenții financiare non-copilărești.
IRU a răspuns: „Explicațiile Serviciului Vamal Federal Rus cu privire la presupusa datorie a ASMAP în valoare de 20 de miliarde de ruble sunt o născocire completă, întrucât toate vechile creanțe TIR au fost soluționate în totalitate..... Ce facem noi, simplu. transportatorii, crezi?

Factor de stocare Greutatea și volumul încărcăturii la calcularea costului de transport

Calculul costului de transport depinde de greutatea și volumul încărcăturii. Pentru transportul maritim, volumul este cel mai adesea decisiv, pentru transportul aerian este greutatea. Pentru transportul rutier de mărfuri, un indicator complex joacă un rol important. De ce parametru pentru calcule va fi ales într-un caz anume depinde gravitație specifică marfa (Factorul de depozitare) .