Greutate, imponderabilitate și supraîncărcării

În tehnologie și viața de zi cu zi sunt utilizate pe scară largă conceptul de greutate corporală.

greutatea corporală este menționată forța cu care corpul din cauza atracția pe pământ acționează pe un suport orizontal sau umeraș.

Greutatea corporală, adică forța cu care corpul actioneaza pe un suport sau cuier și o forță elastică, cu care acționează rezemare pe corp (vezi figura 3 ..), în conformitate cu legea a treia a lui Newton egală în mărime și opusă în direcția:

În cazul în care corpul este în repaus pe o suprafață orizontală sau se mișcă uniform rectiliniu și pe ea sunt gravitate numai (este prezentată în figura verde) și forța de reacție elastică (săgeata roșie îndreptată în sus) pe partea lagărului, dispariția acestor forțe trebuie să fie egale :

Comparând expresiile (6) și (7), obținem:

adică greutatea corpului pe un suport uniform orizontală fixă ​​sau mobilă este gravitație, dar aceste forțe sunt aplicate diferitelor organisme. Vector care denotă greutatea corporală începe pe un suport (suport prezentat în figura de culoare maro închis) și un vector care reprezintă forța de gravitație, începe în centrul de masă al corpului situată pe un suport. Acest corp (cub) în albastru închis.

În cazul în care forța gravitației va fi în mărime mai mare decât forța reacției de sprijin elastic și de sprijin, iar corpul începe să se miște cu accelerație, a cărei valoare este determinată de diferența dintre aceste forțe. Cu mișcare accelerată a corpului și a susține greutatea va varia datorită gravitației. Prin a doua lege a lui Newton în timpul mișcării accelerate a corpului (cubul nostru), cu o accelerație având o masă m. sub acțiunea gravitației și forța de reacție elastică, următoarea egalitate:

Din ecuațiile (6) și (9), pentru a obține în greutate:

Să considerăm cazul mișcării accelerate a ascensorului (vezi. Fig. 4), atunci când accelerația este orientată vertical în jos și este setat cele mai mari condiții speciale de trafic. Această situație apare fizică, de exemplu, în cazul în care liftul de reținere cablu, a rupt, dar a lucrat dispozitiv care nu permite ascensorului să scadă în puțul cu accelerația de cădere liberă de frânare. Forța gravitațională, îndreptată vertical în jos, este parțial compensată prin forța de frecare dispozitiv de frânare. În mod evident, în acest caz, accelerația cu care liftul va cădea și cub, situat în acesta, va fi determinată de diferența de greutate, iar forța de frecare dezvoltată de dispozitivul de frânare.

Astfel, în cazul mișcării ascensorului cu accelerație, greutatea corporală, este în lift, va fi diferită de greutatea măsurată în lift staționar. Într-adevăr, în cazul în care o axă de coordonate OY trimite în jos pe verticală, atunci vectorii și sunt paralele cu axa OY. și proiecțiile lor pozitive; apoi (în formă vectorială) devine:

Deoarece proeminențele sunt pozitive și sunt paralele cu axele de coordonate și pot fi înlocuite cu module:

Astfel, din expresia (12) rezultă că greutatea corpului, direcția accelerării care coincide cu direcția de accelerația gravitațională este mai mică decât greutatea unui corp în repaus. Este acest caz, este prezentată în figură, unde corpul luat (cub) din interiorul liftului. Din această expresie arată în mod clar că în cazul în care corpul nostru și ascensoarele noastre de a muta în jos la aceeași accelerație egală cu accelerația de cădere liberă, forța de reacție elastică a suportului (ridicare) de pe corp (cub) este absent. Astfel, nu există nici o forță cub interacțiune cu un lift, iar cubul este într-o stare de imponderabilitate. Este clar că această condiție poate avea loc numai atunci când coarda pe care atârnă un lift, întrerupt, iar dispozitivul de frânare nu funcționează.

imponderabilitate

În cazul în care corpul cu, atunci a = g suport cade liber. și de la formula (12) rezultă că P = 0.

sprijin greutate Dispariție atunci când se deplasează cu accelerația de cădere liberă este numit imponderabilitate.

Starea de imponderabilitate are loc într-un avion sau o navă în timpul conducerii cu accelerarea cădere liberă, indiferent de direcția și valorile modulului de viteza de deplasare. Într-adevăr, dacă ne imaginăm o situație în care ascensoarele noastre Dice, în plus față de accelerația gravitațională mișcarea este în mișcare, la o viteză constantă în direcția axei OX. perpendicular pe axa OY. toate argumentele noastre anterioare rămân valabile. Astfel, mișcarea la o viteză constantă, în care vectorul are o direcție arbitrară în raport cu vectorul accelerație gravitațională corpurile noastre, nu influențează starea de imponderabilitate. În afara atmosferei Pământului atunci când oprirea jet (devine zero al motorului de tracțiune) la nave spațiale este singura forță efectivă a gravitației. Sub influența acestei forțe și tot corpul nave spațiale situate în acesta, a muta cu aceeași accelerație; astfel încât nava începe să se observe fenomenul de imponderabilitate.

suprasarcină

Când mișcarea corporală și accelerată cu accelerarea suportului, îndreptat vertical în sus (vezi. Fig. 5), greutatea corporală este mai lung care acționează pe ea datorită gravitației. Această situație apare atunci când se deplasează de ridicare pe verticală în sus, în cazul în care rata de utilizare prin cablu, care deține crește liniar cu timpul de ridicare (v = V0 + a1 t). În această situație, forța care duce la mișcarea accelerată a ascensorului în sus, este transmis printr-un cablu la lift. Ca urmare a acestui transfer este o creștere rezultantă a reacției elastice a suportului asupra mărimii forței. Ambele aceste forțe sunt îndreptate vertical în sus și, deoarece cubul nostru nu este încă în măsură să cadă prin podeaua liftului, creșterea forței rezultante de reacție elastică determină o creștere a greutății corporale.

Folosind notația adoptată de mai sus, constatăm că, în acest caz, proiecția Py și Gy pozitive și negative AY de proiecție (la ales direcția de axa OY. Cm. Figura!). Prin urmare, pentru a obține o greutate unitară de exprimare

greutate corporală crescută cauzată de mișcarea rapidă a suportului sau suspensia se numește suprasarcină. Acțiunea de suprasarcină cu experiență de astronauți în timpul decolării ca o rachetă spațială și nave spațiale pe un teren de frânare atunci când intră în straturile dense ale atmosferei. Desigur, inhibarea are loc în principal datorită includerii motoarelor de frână, și nu din cauza navei spatiale despre frecarea cu aerul. Suprasolicitate și piloți atunci când efectuează acrobatie, iar conducătorii auto atunci când conduceți la accelerații mari, cum ar fi în timpul accelerării sau decelerării a masinii.

articole similare