Moč (fizična količina). Merimo moč

Beseda "moč" je tako vseobsegajoča, da je skoraj nemogoča naloga dati jasen koncept. Raznolikost od mišične moči do moči uma ne zajema celotnega obsega konceptov, ki so vloženi v to. Sila se šteje kot fizična količina, ima jasno določeno vrednost in definicijo. Formula sile definira matematični model: odvisnost sile od glavnih parametrov.

Zgodovina raziskav sil vključuje opredelitev odvisnosti od parametrov in eksperimentalni dokaz odvisnosti.

Sila v fiziki

Sila je merilo interakcije teles. Medsebojno delovanje teles drug na drugega v celoti opisuje procese, povezane s spremembo hitrosti ali deformacije teles.

Kot fizična količina ima sila mersko enoto (v sistemu SI - Newton) in napravo za njeno merjenje - dinamometer. Načelo delovanja merilnika sile temelji na primerjavi sile, ki deluje na telo, z elastično silo vzmeti dinamometra.

Za silo 1 newton se šteje sila, pod katero telo mase 1 kg spremeni svojo hitrost za 1 m v 1 sekundi.

Moč je opredeljena kot:

• smer delovanja;
• točka uporabe;
• modul, absolutna vrednost.

Pri opisu interakcije ne pozabite navesti teh parametrov.

Vrste naravnih interakcij: gravitacijske, elektromagnetne, močne, šibke. Gravitacijski gravitacija s svojo raznolikostjo - gravitacijo) obstajajo zaradi vpliva gravitacijskih polj, ki obdajajo vsako telo, ki ima maso. Študija gravitacijskih polj doslej še ni končana. Izvora polja še ni mogoče najti.

Večje število sil nastane zaradi elektromagnetne interakcije atomov, ki sestavljajo snov.

tlačna sila

Ko telo deluje z Zemljo, izvaja pritisk na površje. Sila, ki ima obliko: P = mg, je določena z maso telesa (m). Pospešek prosti pad(g) ima različni pomeni na različnih zemljepisnih širinah.

Navpična tlačna sila je enaka po modulu in v nasprotni smeri od elastične sile, ki nastane v nosilcu. Formula sile se spreminja glede na gibanje telesa.

Sprememba telesne teže

Delovanje telesa na oporo zaradi interakcije z Zemljo pogosto imenujemo teža telesa. Zanimivo je, da je količina telesne teže odvisna od pospeška gibanja v navpični smeri. V primeru, ko je smer pospeška nasprotna pospešku prostega pada, opazimo povečanje teže. Če pospešek telesa sovpada s smerjo prostega pada, se teža telesa zmanjša. Na primer, medtem ko je v dvigalu na začetku vzpona oseba za nekaj časa občuti povečanje teže. Ni treba trditi, da se njegova masa spreminja. Hkrati si delimo pojma »telesna teža« in njena »masa«.

Elastična sila

Ko se oblika telesa spremeni (njegova deformacija), se pojavi sila, ki teži k vrnitvi telesa v prvotno obliko. Ta sila je dobila ime "elastična sila". Nastane kot posledica električne interakcije delcev, ki sestavljajo telo.

Razmislite o najpreprostejši deformaciji: napetosti in stiskanju. Raztezanje spremlja povečanje linearne dimenzije telesa, stiskanje - njihovo zmanjšanje. Vrednost, ki označuje te procese, se imenuje raztezek telesa. Označimo ga z "x". Formula elastične sile je neposredno povezana z raztezkom. Vsako telo, ki je izpostavljeno deformaciji, ima svojo geometrijsko in fizični parametri. Odvisnost elastične odpornosti proti deformaciji od lastnosti telesa in materiala, iz katerega je izdelano, je določena s koeficientom elastičnosti, imenujemo ga togost (k).

Matematični model elastične interakcije je opisan s Hookeovim zakonom.

Sila, ki izhaja iz deformacije telesa, je usmerjena proti smeri premika posameznih delov telesa, je premo sorazmerna z njegovim raztezkom:

• F y = -kx (v vektorskem zapisu).

Znak "-" označuje nasprotno smer deformacije in sile.

V skalarni obliki negativni predznak je odsoten. Sila elastičnosti, katere formula je naslednja F y = kx, se uporablja samo za elastične deformacije.

Interakcija magnetnega polja s tokom

Vpliv magnetno polje na D.C. V tem primeru se sila, s katero magnetno polje deluje na vanj nameščen prevodnik s tokom, imenuje Amperova sila.

Interakcija magnetnega polja z povzroči manifestacijo sile. Amperova sila, katere formula je F = IBlsinα, je odvisna od (B), dolžine aktivnega dela prevodnika (l), (I) v prevodniku in kota med smerjo toka in magnetnim indukcija.

Zahvaljujoč zadnji odvisnosti je mogoče trditi, da se vektor magnetnega polja lahko spremeni, ko se vodnik zavrti ali spremeni smer toka. Pravilo leve roke vam omogoča, da nastavite smer delovanja. Če leva roka postavite tako, da vektor magnetne indukcije vstopi v dlan, štirje prsti so usmerjeni vzdolž toka v prevodniku, nato upognjeni za 90 ° palec prikazuje smer magnetnega polja.

Človeštvo je ta učinek uporabljalo na primer pri električnih motorjih. Vrtenje rotorja povzroča magnetno polje, ki ga ustvarja močan elektromagnet. Formula sile vam omogoča presojo možnosti spremembe moči motorja. S povečanjem toka ali jakosti polja se navor poveča, kar vodi do povečanja moči motorja.

Trajektorije delcev

Interakcija magnetnega polja z nabojem se pogosto uporablja v masnih spektrografih pri preučevanju elementarnih delcev.

Delovanje polja v tem primeru povzroči pojav sile, imenovane Lorentzova sila. Ko nabit delec, ki se giblje z določeno hitrostjo, vstopi v magnetno polje, katerega formula ima obliko F = vBqsinα, povzroči, da se delec premika v krogu.

V tem matematični model v je modul hitrosti delcev, električni naboj ki je - q, B je magnetna indukcija polja, α je kot med smerema hitrosti in magnetne indukcije.

Delec se giblje v krogu (ali loku kroga), saj sta sila in hitrost usmerjeni drug proti drugemu pod kotom 90 °. Sprememba smeri linearne hitrosti povzroči pojav pospeška.

Zgoraj obravnavano pravilo leve roke velja tudi pri preučevanju Lorentzove sile: če je leva roka postavljena tako, da vektor magnetne indukcije vstopi v dlan, so štirje prsti, iztegnjeni v črti, usmerjeni vzdolž hitrosti. pozitivno nabitega delca, nato pa bo palec upognjen za 90 ° pokazal smer sile.

Težave s plazmo

Interakcija magnetnega polja in snovi se uporablja v ciklotronih. Težave, povezane z laboratorijska študija plazme, ne dovolite, da se nahaja v zaprtih posodah. Visoka lahko obstaja le pri visokih temperaturah. Plazmo lahko zadržimo na enem mestu v vesolju s pomočjo magnetnih polj, ki zvijajo plin v obliki obroča. Nadzorovane lahko preučujemo tudi z zvijanjem visokotemperaturne plazme v filament z uporabo magnetnih polj.

Primer delovanja magnetnega polja v vivo na ioniziranem plinu - aurora borealis. Ta veličasten spektakel je opazen onkraj polarnega kroga na nadmorski višini 100 km nad zemeljsko površino. Skrivnostni pisani sijaj plina je bilo mogoče razložiti šele v 20. stoletju. Zemljino magnetno polje v bližini polov ne more preprečiti, da bi sončni veter prodrl v ozračje. Najbolj aktivno sevanje, usmerjeno vzdolž linij magnetne indukcije, povzroča ionizacijo atmosfere.

Pojavi, povezani s gibanjem naboja

Zgodovinsko gledano se glavna količina, ki označuje tok toka v prevodniku, imenuje jakost toka. Zanimivo je, da ta koncept nima nič opraviti s silo v fiziki. Moč toka, katerega formula vključuje naboj, ki teče na enoto časa skozi prečni prerez prevodnik izgleda takole:

• I = q/t, kjer je t čas pretoka polnjenja q.

Dejansko je trenutna moč količina naboja. Njegova merska enota je amper (A), za razliko od N.

Določitev dela sile

Delovanje sile na snov spremlja opravljanje dela. Delo sile je fizikalna količina, ki je številčno enaka zmnožku sile in premika, ki je pretekla pod njenim delovanjem, ter kosinus kota med smerema sile in premika.

Želeno delo sile, katere formula je A = FScosα, vključuje velikost sile.

Delovanje telesa spremlja sprememba hitrosti telesa oziroma deformacija, kar kaže na sočasne spremembe energije. Delo, ki ga opravi sila, je neposredno povezano z njeno velikostjo.

Kako se meri moč? V kakšnih enotah se meri sila?

Že v šoli smo se učili, da je koncept "moč"; V fiziko ga je uvedel človek, ki mu je na glavo padlo jabolko. Mimogrede, padel je zaradi gravitacijequot ;. Zdi se, da je bil njegov priimek Newton. Tako je imenoval mersko enoto sile. Čeprav bi mu lahko rekel jabolko, ga je vseeno udarilo po glavi!

Po mednarodnem sistemu enot (SI) se sila meri v newtonih.

Po navedbah Tehnični sistem Enote, sila se meri v tona-sila, kilogram-sila, gram-sila itd.

Po sistemu enot CGS je enota za silo dina.

V ZSSR so nekaj časa za merjenje sile uporabljali takšno mersko enoto, kot je stena.

Poleg tega v fiziki obstajajo tako imenovane naravne enote, po katerih se sila meri v Planckovih silah.

• • V čem je moč, brat?
  • Newtons brat...

  (Fiziko so nehali poučevati v šoli?)

Sila je eden najbolj znanih konceptov v fiziki. Spodaj sila razumemo kot količino, ki je merilo vpliva na telo drugih teles in različnih fizikalnih procesov.

S pomočjo sile lahko pride ne le do premikanja predmetov v prostoru, temveč tudi do njihove deformacije.

Delovanje katere koli sile na telo je v skladu s 3 Newtonovimi zakoni.

Merska enota sila v mednarodnem sistemu enot SI je newton. Označena je s črko H.

1N je sila, pod vplivom katere na fizično telo z maso 1 kg to telo pridobi pospešek enak 1 ms.

Instrument, ki se uporablja za merjenje sile je dinamometer.

Omeniti velja tudi, da se številne fizikalne količine merijo v drugih enotah.

Na primer:

Moč toka se meri v amperih.

Intenzivnost svetlobe se meri v Candeli.

V čast izjemnemu znanstveniku in fiziku Isaacu Newtonu, ki je opravil veliko raziskav o naravi obstoja procesov, ki vplivajo na hitrost telesa. Zato je v fiziki običajno meriti silo v newtonov(1 N).

V fiziki je takšen koncept, kot je "sila"; merjeno v newtonih. Dali so ime Newtons, v čast slavnega in izjemen fizik po imenu Isaac Newton. V fiziki obstajajo 3 Newtonovi zakoni. Enota za silo se imenuje tudi newton.

Sila se meri v newtonih. Enota za silo je 1 Newton (1 N). Samo ime merske enote sile izhaja iz imena slavnega znanstvenika, ki mu je bilo ime Isaac Newton. Ustvaril je 3 zakone klasične mehanike, ki jih imenujemo Newtonov 1., 2. in 3. zakon. V sistemu SI se enota sile imenuje Newton (N). latinščina silo označimo z newtonom (N). Prej, ko še ni bilo sistema SI, se je enota za merjenje sile imenovala dina, ki je nastala iz nosilca enega instrumenta za merjenje sile, ki se je imenoval dinamometer.

Sila v sistemu mednarodnih enot (SI) se meri v newtonih (N). Po drugem Newtonovem zakonu je sila enaka zmnožku telesne mase in njegovega pospeška, Newton (N) \u003d KG x M / C 2. (KILOGRAM MNOŽITE Z METROM, DELJENO S SEKUNDONOM V KVADRATU).

Vsi smo v življenju navajeni uporabljati besedo moč primerjalna značilnost govoreči moški močnejši od žensk, traktor je močnejši od avtomobila, lev je močnejši od antilope.

Sila v fiziki je opredeljena kot merilo spremembe hitrosti telesa, ki nastane pri medsebojnem delovanju teles. Če je sila merilo in lahko primerjamo uporabo različnih sil, potem je fizična količina, ki jo je mogoče izmeriti. V kakšnih enotah se meri sila?

Enote sile

V čast angleškemu fiziku Isaacu Newtonu, ki je opravil ogromno raziskav o naravi obstoja in uporabe različne vrste sila, je enota sile v fiziki 1 newton (1 N). Kaj je sila 1 N? V fiziki se ne izbira preprosto merskih enot, ampak se s tistimi enotami, ki so že sprejete, sklene poseben dogovor.

Iz izkušenj in poskusov vemo, da če telo miruje in nanj deluje sila, potem telo pod vplivom te sile spremeni svojo hitrost. V skladu s tem je bila za merjenje sile izbrana enota, ki bi označevala spremembo hitrosti telesa. In ne pozabite, da obstaja tudi masa telesa, saj je znano, da z enako silo vpliva na različni predmeti bo drugače. Žogo lahko vržemo daleč, a tlakovanec bo odletel na veliko krajšo razdaljo. To pomeni, da ob upoštevanju vseh dejavnikov pridemo do definicije, da bo na telo delovala sila 1 N, če telo z maso 1 kg pod vplivom te sile spremeni svojo hitrost za 1 m / s. v 1 sekundi.

Enota za gravitacijo

Zanima nas tudi enota za gravitacijo. Ker vemo, da Zemlja privlači k sebi vsa telesa na svoji površini, potem obstaja sila privlačnosti in jo je mogoče izmeriti. In spet vemo, da je sila privlačnosti odvisna od mase telesa. Večja kot je masa telesa, močneje ga Zemlja privlači. Eksperimentalno je bilo ugotovljeno, da Sila težnosti, ki deluje na telo mase 102 grama, je 1 N. In 102 grama je približno ena desetina kilograma. In če smo bolj natančni, če 1 kg razdelimo na 9,8 delov, bomo dobili približno 102 grama.

Če na telo, ki tehta 102 grama, deluje sila 1 N, potem na telo, ki tehta 1 kg, deluje sila 9,8 N. Pospešek prostega pada je označen s črko g. In g je 9,8 N/kg. To je sila, ki deluje na telo mase 1 kg in ga vsako sekundo pospeši za 1 m / s. Izkazalo se je, da telo pade iz visoka nadmorska višina, med letom pridobiva zelo veliko hitrost. Zakaj potem snežinke in dežne kaplje padajo čisto mirno? Imajo zelo majhno maso in zemlja jih zelo šibko vleče k sebi. In zračni upor zanje je precej velik, tako da letijo na Zemljo z ne zelo visoko, precej enako hitrostjo. Toda meteoriti, na primer, ko se približujejo Zemlji, zelo pridobijo visoka hitrost in ob pristanku nastane spodobna eksplozija, ki je odvisna od velikosti in mase meteorita.

Danes bomo govorili o merski enoti svetilne jakosti. Ta članek bo bralcem razkril lastnosti fotonov, ki jim bodo omogočili, da ugotovijo, zakaj svetloba prihaja v različnih svetlostih.

Delec ali val?

Na začetku dvajsetega stoletja so bili znanstveniki zmedeni nad vedenjem svetlobnih kvantov - fotonov. Po eni strani sta interferenca in difrakcija govorila o njihovem valovnem bistvu. Zato so bile za svetlobo značilne lastnosti, kot so frekvenca, valovna dolžina in amplituda. Po drugi strani pa so prepričali znanstveno skupnost, da fotoni prenašajo zagon na površine. To bi bilo nemogoče, če delci ne bi imeli mase. Tako so morali fiziki priznati, da je elektromagnetno sevanje hkrati val in materialni objekt.

Energija fotona

Kot je dokazal Einstein, je masa energija. To dejstvo dokazuje našo osrednjo svetilko, Sonce. Termonuklearna reakcija pretvori maso močno stisnjenega plina v čisto energijo. Kako pa določiti moč oddanega sevanja? Zakaj je na primer zjutraj moč sonca nižja kot opoldne? Značilnosti, opisane v prejšnjem odstavku, so med seboj povezane s posebnimi odnosi. In vsi kažejo na energijo, ki jo nosi elektromagnetno sevanje. Ta vrednost se spremeni v velika stran na:

• zmanjšanje valovne dolžine;
• naraščajoča frekvenca.

Kakšna je energija elektromagnetnega sevanja?

Foton se razlikuje od drugih delcev. Njegova masa in s tem tudi energija obstaja le, dokler se giblje skozi vesolje. Pri trku z oviro jo kvant svetlobe poveča notranja energija ali ji daje kinetični zagon. Toda foton sam preneha obstajati. Glede na to, kaj točno deluje kot ovira, pride do različnih sprememb.

1. Če je ovira trdna, takrat ga najpogosteje segreje svetloba. Možni so tudi naslednji scenariji: foton spremeni smer gibanja, stimulira kemijska reakcija ali povzroči, da eden od elektronov zapusti svojo orbito in preide v drugo stanje (fotoelektrični učinek).
2. Če je ovira ena sama molekula, na primer iz oblaka redkega plina v odprt prostor, potem foton povzroči močnejše nihanje vseh njegovih vezi.
3. Če je ovira masivno telo (na primer zvezda ali celo galaksija), je svetloba popačena in spremeni smer gibanja. Ta učinek temelji na sposobnosti "pogledanja" v daljno preteklost kozmosa.

Znanost in človeštvo

Znanstveni podatki se pogosto zdijo nekaj abstraktnega, neuporabnega za življenje. To se dogaja tudi z lastnostmi svetlobe. Če govorimo o eksperimentiranju ali merjenju sevanja zvezd morajo znanstveniki poznati absolutne vrednosti (imenovane so fotometrične). Ti koncepti so običajno izraženi v smislu energije in moči. Spomnimo se, da se moč nanaša na hitrost spremembe energije na enoto časa in na splošno kaže količino dela, ki ga lahko proizvede sistem. Toda človek je omejen v svoji sposobnosti zaznavanja resničnosti. Na primer, koža čuti toploto, vendar oko ne vidi fotona. infrardeče sevanje. Enak problem z enotami svetlobne jakosti: moč, ki jo sevanje dejansko kaže, je drugačna od moči, ki jo lahko zazna človeško oko.

Spektralna občutljivost človeškega očesa

Spomnimo vas, da se bo spodnja razprava osredotočila na povprečne kazalnike. Vsi ljudje so različni. Nekateri posameznih barv sploh ne zaznavajo (barvno slepa). Za druge kultura barve ne sovpada s splošno sprejeto znanstvena točka vizijo. Japonci na primer ne razlikujejo med zeleno in modro, Britanci pa - modro in modro. V teh jezikih različne barve označeno z eno besedo.

Enota svetlobne jakosti je odvisna od spektralne občutljivosti povprečnega človeškega očesa. Največja dnevna svetloba pade na foton z valovno dolžino 555 nanometrov. To pomeni, da v svetlobi sonca človek najbolje vidi. zelena barva. Maksimum nočnega vida je foton z valovno dolžino 507 nanometrov. Zato ljudje pod luno bolje vidijo modre predmete. V mraku je vse odvisno od osvetlitve: boljša kot je, bolj "zelena" postane največja barva, ki jo človek zazna.

Struktura človeškega očesa

Skoraj vedno, ko gre za vid, rečemo, kar vidi oko. To je napačna trditev, saj možgani najprej zaznajo. Oko je le instrument, ki prenaša informacije o svetlobni tok na glavni računalnik. In tako kot vsako orodje ima celoten sistem zaznavanja barv svoje omejitve.

V človeški mrežnici sta dva različne vrste celice - stožci in palice. Prvi so odgovorni za dnevni vid in bolje zaznavajo barve. Slednji zagotavljajo nočni vid, zahvaljujoč palicam človek razlikuje med svetlobo in senco. Vendar ne zaznavajo dobro barv. Palice so tudi bolj občutljive na gibanje. Zato, če se človek sprehaja skozi z mesečino obsijan park ali gozd, opazi vsako zibanje vej, vsak dih vetra.

Evolucijski razlog za to ločitev je preprost: imamo eno sonce. Luna sije z odbito svetlobo, kar pomeni, da se njen spekter ne razlikuje veliko od spektra osrednje svetilke. Zato je dan razdeljen na dva dela – osvetljen in temen. Če bi ljudje živeli v sistemu dveh ali treh zvezd, bi naša vizija verjetno imela več komponent, od katerih bi bila vsaka prilagojena spektru ene svetilke.

Moram reči, da na našem planetu obstajajo bitja, katerih vid se razlikuje od človeškega. Prebivalci puščav na primer zaznavajo infrardečo svetlobo z očmi. Nekatere ribe lahko vidijo blizu ultravijoličnega, saj to sevanje prodre najgloblje v vodni stolpec. Naše hišne mačke in psi različno zaznavajo barve, njihov spekter pa je zmanjšan: bolje so prilagojeni na chiaroscuro.

Toda ljudje smo si različni, kot smo že omenili. Nekateri predstavniki človeštva vidijo blizu infrardeče svetlobe. To ne pomeni, da ne bi potrebovali termalnih kamer, vendar so sposobni zaznati nekoliko bolj rdeče odtenke kot večina. Drugi so razvili ultravijolični del spektra. Tak primer je opisan na primer v filmu "Planet Ka-Pax". Protagonist trdi, da je prišel iz drugega zvezdnega sistema. Pregled je pokazal, da ima sposobnost videti ultravijolično sevanje.

Ali to dokazuje, da je Prot tujec? št. Nekateri ljudje to zmorejo. Poleg tega je bližnja ultravijolična svetloba tesno v bližini vidnega spektra. Ni čudno, da nekateri vzamejo malo več. Toda Superman zagotovo ni z Zemlje: rentgenski spekter je predaleč od vidnega, da bi bilo takšno vizijo mogoče razložiti s človeškega vidika.

Absolutne in relativne enote za določanje svetlobnega toka

Spektralna občutljivost neodvisna količina, ki označuje pretok svetlobe znana smer, se imenuje "candela". že z bolj "človeškim" odnosom se izgovarja na enak način. Razlika je le v matematični označbi teh pojmov: absolutna vrednost ima indeks "e", glede na človeško oko - "υ". Vendar ne pozabite, da se bodo velikosti teh kategorij zelo razlikovale. To je treba upoštevati pri reševanju resničnih težav.

Naštevanje in primerjava absolutnih in relativnih vrednosti

Da bi razumeli, v čem se meri moč svetlobe, je treba primerjati "absolutne" in "človeške" vrednosti. Na desni so čisto fizični koncepti. Na levi strani so vrednosti, v katere se spremenijo, ko prehajajo skozi sistem človeškega očesa.

1. Moč sevanja postane moč svetlobe. Koncepti se merijo v kandelah.
2. Energijska svetlost se spremeni v svetlost. Vrednosti so izražene v kandelah na kvadratni meter.

Zagotovo je bralec tukaj videl znane besede. Velikokrat v življenju ljudje rečejo: "Zelo svetlo sonce, pojdiva v senco" ali "Naredi monitor svetlejši, film je preveč temačen in temačen." Upamo, da bo članek nekoliko razjasnil, od kod prihaja ta koncept, pa tudi kako se imenuje enota svetlobne jakosti.

Značilnosti koncepta "candela"

Ta izraz smo že omenili zgoraj. Pojasnili smo tudi, zakaj se ista beseda imenuje absolutno različne koncepte fizika, povezana z močjo elektromagnetno sevanje. Torej se merska enota za intenzivnost svetlobe imenuje kandela. Toda čemu je enak? Ena kandela je jakost svetlobe v znani smeri iz vira, ki oddaja strogo monokromatsko sevanje s frekvenco 5,4 * 10 14, energetska sila vira v tej smeri pa je 1/683 vatov na enoto trdnega kota. Bralnik lahko enostavno pretvori frekvenco v valovno dolžino, formula je zelo enostavna. Pozvali bomo: rezultat je na vidnem območju.

Merska enota za intenzivnost svetlobe se z razlogom imenuje "kandela". Tisti, ki vedo angleški jezik, ne pozabite, da je sveča sveča. Prej veliko področij človeško dejavnost merjeno v naravnih parametrih, na primer konjskih moči, milimetrih živega srebra. Zato ni presenetljivo, da je merska enota za jakost svetlobe kandela, ena sveča. Samo sveča je zelo nenavadna: s strogo določeno valovno dolžino in proizvaja točno določeno število fotonov na sekundo.

Če telo pospešuje, potem nekaj deluje nanj. Toda kako najti to "nekaj"? Kakšne sile na primer delujejo na telo blizu zemeljske površine? To je sila teže, usmerjena navpično navzdol, sorazmerna z maso telesa in za višine, veliko manjše od polmera zemlje $(\large R)$, skoraj neodvisna od višine; enako je

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

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

tako imenovani pospešek gravitacije. V vodoravni smeri se bo telo premikalo s konstantno hitrostjo, gibanje pa v navpični smeri po Newtonovem drugem zakonu:

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

po preklicu $(\large m)$ dobimo, da je pospešek v smeri $(\large x)$ konstanten in je enak $(\large g)$. To je dobro znano gibanje prosto padajočega telesa, ki ga opisujejo enačbe

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

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

Kako se meri moč?

V vseh učbenikih in pametnih knjigah je običajno, da se sila izraža v newtonih, a razen v modelih, s katerimi operirajo fiziki, se newtoni ne uporabljajo nikjer. To je izjemno neprijetno.

newton newton (N) - izpeljana enota sile v mednarodni sistem enote (SI).
Na podlagi Newtonovega drugega zakona je enota newton opredeljena kot sila, ki spremeni hitrost telesa z maso enega kilograma za 1 meter na sekundo v eni sekundi v smeri sile.

Tako je 1 N = 1 kg m / s².

Kilogram-sila (kgf ali kg) je gravitacijska metrična enota sile, enako moč, ki v zemeljskem gravitacijskem polju deluje na telo z maso enega kilograma. Zato je po definiciji sila kilograma enaka 9,80665 N. Kilogramska sila je priročna, ker je njena vrednost enaka teži telesa z maso 1 kg.
1 kgf \u003d 9,80665 newtonov (približno ≈ 10 N)
1 N ≈ 0,10197162 kgf ≈ 0,1 kgf

1 N = 1 kg x 1 m/s2.

Zakon gravitacije

Vsak predmet v vesolju privlači vsak drugi predmet s silo, sorazmerno z njihovo maso in obratno sorazmerno s kvadratom razdalje med njima.

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

Lahko dodamo, da vsako telo reagira na silo, ki se nanj nanaša s pospeškom v smeri te sile, v velikosti, obratno sorazmerni z maso telesa.

$(\large G)$ je gravitacijska konstanta

$(\large M)$ je masa Zemlje

$(\large R)$ — zemeljski polmer

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

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

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

V okviru klasične mehanike je gravitacijsko interakcijo opisan Newtonov zakon univerzalne gravitacije, po katerem je sila gravitacijske privlačnosti med telesoma z maso $(\large m_1)$ in $(\large m_2)$, ločenima z razdalja $(\large R)$ je

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

Tukaj je $(\large G)$ gravitacijska konstanta, enaka $(\large 6,673 \cdot (10^(-11)) m^3 / \left (kg \cdot (sec)^2 \right) )$. Predznak minus pomeni, da je sila, ki deluje na testno telo, vedno usmerjena vzdolž vektorja polmera od testnega telesa do vira gravitacijskega polja, t.j. gravitacijska interakcija vedno vodi v privlačnost teles.
Gravitacijsko polje je potencialno. To pomeni, da je mogoče uvesti potencialno energijo gravitacijskega privlačenja para teles in ta energija se po premikanju teles po zaprti konturi ne bo spremenila. Potencialnost gravitacijskega polja vključuje zakon ohranjanja vsote kinetične in potencialne energije, ki pri preučevanju gibanja teles v gravitacijskem polju pogosto močno poenostavi rešitev.
V okviru Newtonove mehanike je gravitacijska interakcija dolga. To pomeni, da sta ne glede na to, kako se masivno telo premika, na kateri koli točki v prostoru, gravitacijski potencial in sila odvisna samo od položaja telesa v ta trenutekčas.

Težji - lažji

Teža telesa $(\large P)$ je izražena kot zmnožek njegove mase $(\large m)$ in gravitacijskega pospeška $(\large g)$.

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

Ko na zemlji telo postane lažje (manj pritiska na tehtnico), je to posledica zmanjšanja maše. Na Luni je vse drugače, zmanjšanje teže je posledica spremembe drugega faktorja - $(\large g)$, saj je gravitacijski pospešek na površini lune šestkrat manjši kot na zemlji.

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

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

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

gravitacijski pospešek na luni = $(\large 1,62 \ m / c^2 )$

Posledično se produkt $(\large m \cdot g )$ in s tem teža zmanjšata za faktor 6.

Toda oba pojava je nemogoče označiti z istim izrazom "olajšati". Na luni telesa ne postanejo lažja, ampak le manj hitro padajo "manj padajo"))).

Vektorske in skalarne količine

Za vektorsko količino (na primer sila, ki deluje na telo), je poleg vrednosti (modula) značilna tudi njena smer. Za skalarno količino (na primer dolžina) je značilna samo vrednost. Vsi klasični zakoni mehanike so formulirani za vektorske količine.

Slika 1.

Na sl. 1 na sliki različne možnosti lokacija vektorja $( \large \overrightarrow(F))$ in njegovih projekcij $( \large F_x)$ in $( \large F_y)$ na osi $( \large X)$ in $( \large Y) $ oziroma:

• A. količini $( \large F_x)$ in $( \large F_y)$ nista nič in sta pozitivni
• b. količini $( \large F_x)$ in $( \large F_y)$ nista nič, medtem ko je $(\large F_y)$ pozitivna, $(\large F_x)$ pa negativna, ker vektor $(\large \overrightarrow(F))$ je usmerjen v nasprotni smeri od smeri osi $(\large X)$
• C.$(\large F_y)$ je pozitivna vrednost, ki ni nič, $(\large F_x)$ je enaka nič, ker vektor $(\large \overrightarrow(F))$ je usmerjen pravokotno na os $(\large X)$

Trenutek moči

Trenutek sile imenujemo vektorski produkt vektorja polmera, potegnjenega od osi vrtenja do točke uporabe sile, z vektorjem te sile. tiste. po navedbah klasična definicija moment sile je vektorska količina. V okviru naše naloge lahko to definicijo poenostavimo na naslednje: moment sile $(\large \overrightarrow(F))$, uporabljen na točki s koordinato $(\large x_F)$, glede na os, ki se nahaja v točki $(\large x_0 )$ je skalarna vrednost, enaka zmnožku modula sile $(\large \overrightarrow(F))$ in kraka sile — $(\large \left | x_F - x_0 \desno |)$. In znak tega skalarna vrednost odvisno od smeri sile: če predmet vrti v smeri urinega kazalca, je znak plus, če je proti, potem minus.

Pomembno je razumeti, da lahko os izberemo poljubno - če se telo ne vrti, je vsota momentov sil okoli katere koli osi nič. Druga pomembna opomba je, da če deluje sila na točko, skozi katero poteka os, potem je trenutek te sile glede na to os nič(ker bo krak sile enak nič).

Ponazorimo zgornje s primerom, na sl.2. Predpostavimo, da sistem, prikazan na sl. 2 je v ravnovesju. Upoštevajte oporo, na katero so nameščene obremenitve. Nanj delujejo tri sile: $(\large \overrightarrow(N_1),\ \overrightarrow(N_2),\ \overrightarrow(N),)$ točke uporabe teh sil AMPAK, AT in Z oz. Slika vsebuje tudi sile $(\large \overrightarrow(N_(1)^(gr)),\ \overrightarrow(N_2^(gr)))$. Te sile delujejo na obremenitve in po Newtonovem 3. zakonu

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

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

Zdaj razmislite o pogoju enakosti momentov sil, ki delujejo na oporo, glede na os, ki poteka skozi točko AMPAK(in, kot smo se prej dogovorili, pravokotno na ravnino slike):

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

Upoštevajte, da moment sile $(\large \overrightarrow(N_1))$ ni bil vključen v enačbo, saj je krak te sile glede na obravnavano os enak $(\large 0)$. Če želimo iz nekega razloga izbrati os, ki poteka skozi točko Z, potem bo pogoj enakosti momentov sil videti takole:

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

Lahko se pokaže, da sta z matematičnega vidika zadnji dve enačbi enakovredni.

Težišče

težišče mehanskega sistema je točka, glede na katero je skupni gravitacijski moment, ki deluje na sistem, enak nič.

Središče mase

Točka masnega središča je izjemna po tem, da če na delce, ki tvorijo telo (pa naj bo to trdno ali tekoče, kopica zvezd ali kaj drugega), deluje veliko sil (mišljene so samo zunanje sile, saj so vse notranje sile kompenzirajo drug drugega), potem nastala sila pospeši to točko, kot da bi vsebovala celotno maso telesa $(\large m)$.

Položaj središča mase je določen z enačbo:

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

To je vektorska enačba, tj. pravzaprav tri enačbe, po ena za vsako od treh smeri. Vendar upoštevajte samo smer $(\large x)$. Kaj pomeni naslednja enakost?

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

Recimo, da je telo razdeljeno na majhne koščke z enako maso $(\large m)$, skupna masa telesa pa bo enaka številu takšnih kosov $(\large N)$, pomnoženim z maso enega kosa , na primer 1 gram. Potem ta enačba pomeni, da morate vzeti koordinate $(\large x)$ vseh kosov, jih sešteti in rezultat deliti s številom kosov. Z drugimi besedami, če so mase kosov enake, bo $(\large X_(c.m.))$ preprosto aritmetično povprečje koordinat $(\large x)$ vseh kosov.

Masa in gostota

Masa je temeljna fizična količina. Masa označuje več lastnosti telesa hkrati in ima sama po sebi številne pomembne lastnosti.

• Masa je mera snovi, ki jo vsebuje telo.
• Masa je merilo vztrajnosti telesa. Vztrajnost je lastnost telesa, da ohrani svojo hitrost nespremenjeno (v inercijski sistem referenca), ko zunanji vplivi odsotni ali se medsebojno kompenzirajo. V prisotnosti zunanjih vplivov se vztrajnost telesa kaže v tem, da se njegova hitrost ne spreminja v trenutku, temveč postopoma, in počasneje, večja je vztrajnost (tj. masa) telesa. Na primer, če se biljardna krogla in avtobus premikata z enako hitrostjo in ju zavira enaka sila, potem traja veliko manj časa, da se žogica ustavi, kot da se avtobus ustavi.
• Mase teles so vzrok njihove gravitacijske privlačnosti drug do drugega (glej razdelek "Gravitacija").
• Masa telesa je enaka vsoti mas njegovih delov. To je tako imenovana masna aditivnost. Aditivnost omogoča uporabo standarda 1 kg za merjenje mase.
• Masa izoliranega sistema teles se s časom ne spreminja (zakon ohranjanja mase).
• Masa telesa ni odvisna od hitrosti njegovega gibanja. Masa se pri premikanju iz enega referenčnega okvira v drugega ne spremeni.
• Gostota homogenega telesa je razmerje med maso telesa in njegovo prostornino:

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

Gostota ni odvisna od geometrijskih lastnosti telesa (oblike, prostornine) in je značilnost snovi telesa. Gostota različne snovi predstavljene v referenčnih tabelah. Priporočljivo je zapomniti gostoto vode: 1000 kg/m3.

Newtonov drugi in tretji zakon

Medsebojno delovanje teles lahko opišemo s konceptom sile. Sila je vektorska količina, ki je merilo vpliva enega telesa na drugo.
Za silo je kot vektor značilni njen modul (absolutna vrednost) in smer v prostoru. Poleg tega je pomembna točka uporabe sile: enaka sila po velikosti in smeri različne točke telo ima lahko različne učinke. Torej, če vzamete platišče kolesa in ga povlečete tangencialno na platišče, se bo kolo začelo vrteti. Če vlečete vzdolž polmera, rotacije ne bo.

Newtonov drugi zakon

Zmnožek telesne mase in vektorja pospeška je rezultanta vseh sil, ki delujejo na telo:

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

Newtonov drugi zakon povezuje vektorje pospeška in sile. To pomeni, da so naslednje trditve resnične.

1. $(\large m \cdot a = F)$, kjer je $(\large a)$ modul pospeška, $(\large F)$ je rezultantni modul sile.
2. Vektor pospeška ima isto smer kot rezultantni vektor sile, saj je masa telesa pozitivna.

Newtonov tretji zakon

Dve telesi delujeta drug na drugega s silama, ki sta enaki po velikosti in nasprotni smeri. Te sile so enake fizične narave in so usmerjene vzdolž premice, ki povezuje njihove točke uporabe.

Načelo superpozicije

Izkušnje kažejo, da če na dano telo deluje več drugih teles, se ustrezne sile seštejejo kot vektorji. Natančneje, velja načelo superpozicije.
Načelo superpozicije sil. Naj na telo delujejo sile$(\large \overrightarrow(F_1), \overrightarrow(F_2),\ \ldots \overrightarrow(F_n))$ Če jih zamenjamo z eno silo$(\large \overrightarrow(F) = \overrightarrow(F_1) + \overrightarrow(F_2) \ldots + \overrightarrow(F_n))$ , potem se učinek ne bo spremenil.
Imenuje se sila $(\large \overrightarrow(F))$ rezultat sile $(\large \overrightarrow(F_1), \overrightarrow(F_2),\ \ldots \overrightarrow(F_n))$ ali posledično s silo.

Špediter ali prevoznik? Tri skrivnosti in mednarodni tovorni promet

Špediter ali prevoznik: katerega izbrati? Če je prevoznik dober in špediter slab, potem prvi. Če je prevoznik slab, špediter pa dober, potem drugi. Takšna izbira je preprosta. Toda kako se odločiti, če sta oba kandidata dobra? Kako izbrati med dvema na videz enakovrednima možnostma? Težava je v tem, da te možnosti niso enake.

Strašne zgodbe o mednarodnem prevozu

MED KLADIVOM IN NAKALOM.

Ni lahko živeti med stranko prevoza in zelo zvito varčnim lastnikom tovora. Nekega dne smo prejeli naročilo. Tovor za tri kopejke, dodatni pogoji na dveh listih se zbirka imenuje .... Nalaganje v sredo. Avto je že v torek na mestu, naslednji dan do kosila pa začne skladišče počasi metati v prikolico vse, kar je vaš špediter zbral za svoje stranke-prejemnike.

ZAČARANI MESTO - PTO KOZLOVIČI.

Po legendi in izkušnjah zna vsak, ki je blago iz Evrope prevažal po cesti strašljivo mesto je PTO Kozlovichi, carina Brest. Kakšen kaos delajo beloruski cariniki, na vse mogoče načine najdejo napake in trgajo po previsokih cenah. In res je. Ampak ne vsi ...

KAKO SMO POD NOVIM LETOM NOSILI SUHO MLEKO.

Zbirno nakladanje v konsolidacijskem skladišču v Nemčiji. Eden od tovorov je mleko v prahu iz Italije, katerega dostavo je naročil Špediter....Klasičen primer dela špediterja-"oddajnika" (v nič se ne poglablja, le pelje po verigi ).

Dokumenti za mednarodni prevoz

Mednarodni cestni prevoz blaga je zelo organiziran in birokratiziran, posledica - za izvajanje mednarodnega cestni promet obremenitev, se uporablja kopica poenotenih dokumentov. Ni pomembno, ali gre za carinskega prevoznika ali navadnega - brez dokumentov ne bo šel. Čeprav ni zelo razburljivo, smo poskušali olajšati navedbo namena teh dokumentov in pomena, ki ga imajo. Navedli so primer izpolnjevanja TIR, CMR, T1, EX1, Račun, Pakirni list...

Izračun osne obremenitve za prevoz

Namen - preučiti možnost prerazporeditve obremenitev na osi vlečnega vozila in polpriklopnika pri spreminjanju lokacije tovora v polpriklopniku. In uporaba tega znanja v praksi.

V sistemu, ki ga obravnavamo, so 3 objekti: traktor $(T)$, polprikolica $(\large ((p.p.)))$ in tovor $(\large (gr))$. Vse spremenljivke, povezane z vsakim od teh objektov, bodo označene z nadpisom $T$, $(\large (p.p.))$ in $(\large (gr))$. Na primer, teža neobremenjenega traktorja bi bila označena kot $m^(T)$.

Zakaj ne ješ gob? Carina je izdihnila žalost.

Kaj se dogaja na trgu mednarodnega cestnega prevoza? Zvezna carinska služba Ruske federacije je prepovedala izdajanje zvezkov TIR brez dodatnih jamstev za več zvezna okrožja. In sporočila, da bo s 1. decembrom letos pogodbo z IRU popolnoma prekinila kot neskladno carinska unija in postavlja neotroške finančne terjatve.
IRU se je odzval: »Pojasnila ruske zvezne carinske službe glede domnevnega dolga ASMAP v višini 20 milijard rubljev so popolna izmišljotina, saj so vse stare terjatve TIR v celoti poravnane ..... Kaj pa mi, preprosti prevozniki, mislite?

Faktor skladiščenja Teža in prostornina tovora pri izračunu stroškov prevoza

Izračun stroškov prevoza je odvisen od teže in prostornine tovora. Pri pomorskem prometu je največkrat odločilna prostornina, pri zračnem prometu teža. Za cestni prevoz blaga ima kompleksen kazalnik pomembno vlogo. Kateri parameter za izračune bo izbran v posameznem primeru, je odvisno od tega specifična težnost tovor (Faktor shranjevanja) .