Основно съдържание

Физика – 11. клас (България)

Курс: Физика – 11. клас (България) > Раздел 2

Урок 2: Сили, действащи върху телата

Какво е сила на тежестта?

Силата на тежестта е, грубо казано, силата на гравитацията.

Какво е тегло?

Теглото G е просто още една дума за гравитационната сила (или силата на тежестта) F, start subscript, g, end subscript. Теглото е силата, която действа непрекъснато на всички обекти в близост до Земята. Земята привлича обектите към центъра си чрез гравитационната сила. Големината на гравитационната сила може да се намери, като се умножи масата m на даден обект по големината на ускорението, породено от гравитацията g, equals, plus, 9, comma, 8, start fraction, start text, m, end text, divided by, start text, space, s, end text, squared, end fraction.

[Защо g не е отрицателна]

Със силата на гравитацията (или "гравитационната сила", "силата на тежестта", "теглото") G, equals, m, g (или "силата на тежестта") Земята влияе на всички предмети, независимо от начина на движението им или другите сили, които им действат. С други думи, гравитационната сила с големина m, g действа на всички предмети в близост до Земята, независимо дали падат, летят, седят на масата или се изкачват с ескалатор. Може да има и други сили, които допринасят за ускорението на предметите, но силата на гравитацията присъства абсолютно винаги.

[Какво ще стане ако отидем в космоса?]

Тегло и маса различни понятия ли са?

Да, тегло и маса са две различни понятия. Теглото G е гравитационната сила, приложена върху даден предмет. Масата m е мярката за инерция на предмета (тоест доколко предметът противопоставя/устоява на промените в скоростта). Двете величини са свързани, тъй като по-голямата маса има по-голямо тегло, заради G, equals, m, g. Например маса от 2, start text, k, g, end text ще има тегло с големина G, equals, left parenthesis, 2, start text, space, k, g, end text, right parenthesis, left parenthesis, 9, comma, 8, start fraction, start text, m, end text, divided by, start text, space, s, end text, squared, end fraction, right parenthesis, equals, 19, comma, 6, start text, space, N, end text.

Теглото на даден обект ще се промени, ако го преместим далеч от Земята или ако го занесем на друга планета. Но масата му ще си бъде същата, независимо дали е на Земята, в открития космос или на Луната.

Масата и теглото много често се бъркат. Помни, че масата има мерна единица start text, k, g, end text, а теглото, тъй като е сила, има мерната единица start text, N, end text.

Как изглеждат примерни задачи, включващи теглото (сила на тежестта, гравитационна сила)?

Пример 1: Тегло на самолет

Самолет има маса 4500, start text, space, k, g, end text. Когато потегля, той ускорява напред и нагоре. Тягата, действаща върху самолета, е 6700, start text, space, N, end text в посока на движението, а въздушното съпротивление e 4300, start text, space, N, end text.

Каква е големината на гравитационната сила на самолет по време на излитане?

Гравитационната сила винаги е равна на m, g, независимо от другите сили и ускорения. Тоест можем да намерим силата на гравитацията върху самолета (или теглото му), като просто използваме:

G, equals, m, g, start text, left parenthesis, и, з, п, о, л, з, в, а, м, е, space, ф, о, р, м, у, л, а, т, а, space, з, а, space, с, и, л, а, space, н, а, space, т, е, ж, е, с, т, т, а, right parenthesis, end text

G, equals, left parenthesis, 4500, start text, space, k, g, end text, right parenthesis, left parenthesis, 9, comma, 8, start fraction, start text, space, m, end text, divided by, start text, space, s, end text, squared, end fraction, right parenthesis, equals, 44100, start text, space, N, end text, start text, left parenthesis, и, з, ч, и, с, л, я, в, а, м, е, space, и, space, п, р, а, з, н, у, в, а, м, е, right parenthesis, end text

Пример 2: Намиране на масата

Африкански слон е с тегло 25000, start text, space, N, end text.

Каква е масата на Африканския слон?

Тегло е просто друга дума за силата на гравитацията m, g. Можем да решим задачата, като използваме формулата за маса W, equals, F, start subscript, g, end subscript, equals, m, g, point

G, equals, m, g, start text, left parenthesis, и, з, п, о, л, з, в, а, м, е, space, ф, о, р, м, у, л, а, т, а, space, з, а, space, с, и, л, а, т, а, space, н, а, space, т, е, ж, е, с, т, т, а, right parenthesis, end text

25\,000\text{ N}=m(9{,}8\dfrac{\text{ m}}{\text{ s}^2}) \quad \text{(заместваме с числените стойности за теглото и земното ускорение)}

25000, start text, space, N, end text, equals, m, left parenthesis, 9, comma, 8, start fraction, start text, space, m, end text, divided by, start text, space, s, end text, squared, end fraction, right parenthesis, start text, left parenthesis, з, а, м, е, с, т, в, а, м, е, space, с, space, ч, и, с, л, е, н, и, т, е, space, с, т, о, й, н, о, с, т, и, space, з, а, space, т, е, г, л, о, т, о, space, и, space, з, е, м, н, о, т, о, space, у, с, к, о, р, е, н, и, е, right parenthesis, end text

m, equals, start fraction, 25000, start text, space, N, end text, divided by, left parenthesis, 9, comma, 8, start fraction, start text, space, m, end text, divided by, start text, space, s, end text, squared, end fraction, right parenthesis, end fraction, start text, left parenthesis, н, а, м, и, р, а, м, е, space, м, а, с, а, т, а, space, end text, m, right parenthesis

m, equals, start fraction, 25000, start text, space, N, end text, divided by, left parenthesis, 9, comma, 8, start fraction, start text, space, m, end text, divided by, start text, space, s, end text, squared, end fraction, right parenthesis, end fraction, equals, 2551, start text, space, k, g, end text, start text, left parenthesis, и, з, ч, и, с, л, я, в, а, м, е, space, и, space, о, т, п, р, а, з, н, у, в, а, м, е, end text, right parenthesis

Искаш ли да се присъединиш към разговора?

Вписване в профила

Сортирай по:

Все още няма публикации.

Разбираш ли английски? Натисни тук, за да видиш още дискусии в английския сайт на Кан Академия.