Чем меньше масса тем меньше скорость
Второй закон Ньютона (Расчёты Примеры)
Второй закон Ньютона это закон который был выведен в результате проведения опытов Ньютоном.
В результате чего были выведена новая формула второго закона ньютона а = F /m,
Что такое второй закон Ньютона, масса и вес тела
Обобщая результаты опытов Галилея по падению тяжелых тел, астрономические законы Кеплера о движении планет, данные собственных исследований.
Ньютон сформулировал второй закон динамики, количественно связывающий изменение движения тела с силами, вызывающими это изменение.
Чтобы исследовать зависимость между силой и ускорением количественно, рассмотрим некоторые опыты.
Ускорение от величины силы
I. Рассмотрим, как зависит ускорение одного и того же тела от величины силы, действующей на это тело. Предположим, что к тележке прикреплен динамометр, по показаниям которого измеряют силу.
Измерив длину пройденного тележкой пути за какой-нибудь промежуток времени t, по формуле s = (at2) : 2 определим ускорение a.
Изменяя величину силы, проделаем опыт несколько раз. Результаты измерения покажут, что ускорение прямо пропорционально силе, действующей на тележку
Отношение силы, действующей на тело, к ускорению есть величина постоянная, которую обозначим m . Это отношение назовем массой тела.
Зависимость ускорения от массы
II. Установим зависимость ускорения тела от его массы. Для этого будем действовать на тележку какой-нибудь постоянной силой, изменяя массу (помещая различные грузы на тележку).
Ускорения тележки будем определять так же, как и в первом опыте. Опыт покажет, что ускорение тележки обратно пропорционально массе, то есть
Обобщая результаты опытов, можно заметить, что ускорение, приобретаемое телом, прямо пропорционально силе, действующей на тело, и обратно пропорционально массе данного тела (второй закон ньютона формулировка).
Этот вывод называется вторым законом Ньютона. Математически этот закон можно записать так (формула второго закона ньютона):
где а — ускорение, m—масса тела, F — результирующая всех сил, приложенных к телу. В частном случае на тело может действовать и одна сила.
Результирующая сила F равна векторной сумме всех сил, приложенных к телу;
Следовательно, сила равна произведению массы на ускорение.
Второй закон динамики можно записать в иной более удобной форме. Учитывая, что ускорение
подставим это выражение в уравнение второго закона Ньютона. Получим
Что такое импульс
Импульсом, или количеством движения, называется вектор, равный произведению массы тела на его скорость (т υ ).
Тогда основной закон динамики можно сформулировать следующим образом: сила равна изменению импульса в единицу времени (второй закон ньютона в импульсной форме)
Это и есть наиболее общая формулировка второго закона Ньютона. Массу тела Ньютон определил как количество вещества, содер жащегося в данной теле. Это определение несовершенно.
Из второго закона Ньютона вытекает следующее определение массы. Из равенства
видно, что чем больше масса тела, тем меньше ускорение получает тело, то есть тем труднее изменить скорость это го тела и наоборот.
Следовательно, чем больше масса тела, тем в большей степени это тело способно сохранять скорость неизменной, то есть больше инертности. Тогда можно сказать, что масса есть мера инертности тела.
Эйнштейн доказал, что масса тела остается постоянной только при определенных условиях. В зависимости от скорости движения тела его масса изменяется по такому закону:
где m — масса тела, движущегося со скоростью υ; m0 — масса этого же тела, находящегося в покое; с = 3 • 10 8 м/с скорость света в вакууме.
Проанализируем данное уравнение:
По мере увеличения скорости тела для его дальнейшего ускорения нужно будет прикладывать все увеличивающиеся силы.
Но бесконечно больших сил, которые потребовались бы для сообщения телу скорости, равной скорости света, в природе не существует.
Таким образом, заставить рассматриваемое тело двигаться со скоростью света принципиально невозможно.
Со скоростями, близкими к скорости света, современная физика встречается: так разгоняются, например, элементарные частицы в ускорителях.
Масса тела с ростом скорости
Масса тела с ростом скорости увеличивается, но количество вещества остается неизменным, возрастает инертность. Поэтому массу нельзя путать с количеством вещества.
Покажем связь между силой тяжести, массой тела и ускорением свободного падения. Любое тело, поднятое над Землей и ничем не поддерживаемое, падает снова на Землю.
Это происходит вследствие того, что между телом и Землей существует притяжение (этот вопрос более подробно рассмотрим позже).
Сила, с которой тело притягивается к Земле, называется силой тяжести. Падение тел в безвоздушном пространстве под действием силы тяжести (при υ0 = 0) называется свободным падением.
Отметим, что для тел, покоящихся в поле сил тяготения, сила тяжести равна весу тела Р.
Весом тела называется сила, с которой тело давит на горизонтальную подставку, неподвижную относительно Земли, или действует на подвес.
Если Р — сила тяжести, m — масса, g — ус корение силы тяжести (в данной точке Земли оно для всех тел одинаковой среднее его значение равно 9,8м /с 2 ), то применяя второй закон динамики, получим
Выразим с помощью этой формулы веса двух различных тел. Тогда:
Следовательно, веса тел в данной точке земной поверхности прямо пропорциональны их массам.
Задачи на второй закон ньютона
Дано:
m = 1000 кг
a = 1 м/с 2
Решение:
Запишем второй закон Ньютона :
F = 1000 кг • 1 м/с 2 = 1000 Н
Ответ: 1000 Н.
2. На мяч действует сила F = 70 Н, масса мяча m = 0,2 кг, найти его ускорение a.
Дано:
Найти:
Решение:
Запишем второй закон Ньютона :
Статья на тему Второй закон Ньютона
Похожие страницы:
Понравилась статья поделись ей
Вес тела и бег, как масса бегуна влияет на скорость и технику, расчёт влияния веса на скорость бега
Каким должен быть идеальный вес у бегуна для длинных и коротких дистанций?
Отвечает тренер по бегу.
Самый быстрый марафонец мира и дважды победитель Олимпийских игр Элиуд Кипчоге при росте 167 см весит 52 кг. Это единственный на сегодня человек, пробежавший марафонскую дистанцию в 42 195 м быстрее двух часов. В то же время Усэйн Болт – самый знаменитый спринтер – при росте 195 см весит 94 кг, то есть почти в два раза тяжелее Кипчоге. И оба – лучшие на своих дистанциях. Какой же вес тогда идеален для бегуна и влияет ли он на скорость бега?
На чемпионатах мира и Олимпийских играх нет ни одного атлета с заметной прослойкой жира под кожей.
Влияет ли вес на скорость?
Это зависит от продолжительности бега. Если вы спринтер и дистанция не больше 400 м, то мышцы будут очень интенсивно работать на протяжении нескольких десятков секунд. Такая работа требует большой мощности: спринтеры делают более 200 шагов в минуту, и каждый шаг двигает атлета вперёд на 2,2-2,4 м. Неудивительно, что в стартовые колодки на коротких дистанциях встают парни и девушки с мощными рельефными мышцами.
Александр: Спринтеры проводят много времени в тренажёрном зале, работая с большими отягощениями. В противном случае у них не получается выработать взрывную силу, необходимую для очень быстрого бега. Если же вы бежите 42 км, то главным для вас будет сбережение энергии. Элита марафонского бега делает 180-190 шагов в минуту, каждый длиной 1,6-1,9 м. Среди лучших марафонцев нет людей с большими мышцами, они очень сухие. То есть чем меньше веса вы несёте, тем меньше энергии потратите.
Проще говоря, есть две общие закономерности, связывающие массу тела и скорость бегуна:
Существует ли идеальный соревновательный вес бегуна?
Любой атлет, всерьёз стремящийся к достижению лучших результатов в беге, стремится достичь своего оптимального веса. А именно – сочетание максимально возможной мышечной массы (главным образом, мышц ног) и минимально возможной общей массы тела. Все бегуны – и спринтеры, и стайеры – хотят избавиться от жира, который мешает им бежать быстрее и дольше. И это неудивительно. Для обычных людей, которые бегают в своё удовольствие, контролировать массу тела тоже важно.
Как рассчитать свой идеальный вес для бега?
Александр: Общеизвестное правило «идеальный вес = рост минус 100» вполне работает с поправкой на телосложение. Тем, кому от папы с мамой достались небольшой рост и коренастая фигура, может хватить и формулы «рост минус 90». Но только если при этом кожная складка на животе совсем тоненькая и рельеф мышц живота (те самые «кубики») хорошо виден. Часто такие люди склонны к набору веса, поэтому им нужно регулярно вставать на весы и внимательно контролировать содержимое холодильника. Их тренировки, как правило, должны быть направлены на развитие и поддержание выносливости.
И наоборот, обладателям длинных тонких рук и ног могут понадобиться дополнительные усилия по наращиванию и поддержанию достаточной мышечной массы. Это нужно для того, чтобы справляться с нагрузками во время беговых тренировок и соревнований. У людей с таким типом фигуры чаще всего не возникает проблем с выносливостью. Но без работы на развитие силы им не хватает скорости.
В любом случае, какая бы фигура у вас ни была и как бы вы ни бегали, главное – продолжать тренироваться, поддерживать физическую активность и получать от этого удовольствие.
Масса тела. Единицы массы
Содержание
Когда два тела взаимодействуют друг с другом, их скорости могут меняться. Что мы здесь имеем в виду? Тела могут останавливаться, разгоняться, замедляться, могут начать двигаться в другом направлении.
Опытное рассмотрение взаимодействия тел разной массы
В прошлом уроке мы рассматривали опыт с двумя тележками, к одной из которых была прикреплена гибкая металлическая пластина. Проведем похожий опыт (рисунок 1). На одну из тележек установим груз (рисунок 1,а).
Рисунок 1. Опыт, иллюстрирующий взаимодействие двух тел разной массы.
Красной линией отмечено исходное положение тележек. После того, как мы разрежем нить, скрепляющую пластину, тележки разъедутся в разные стороны. Но теперь мы ясно видим, что тележка с грузом откатилась на меньшее расстояние, чем тележка без груза (рисунок 1, б).
Логично, что та тележка, которая прошла меньший путь, имела меньшую скорость. Но это была тележка с грузом. Тележка, движущаяся с меньшей скоростью, обладает большей массой, а тележка с большей скоростью обладает меньшей массой.
Скорости, приобретенные телами после взаимодействия друг с другом, зависят от их массы.
Соотношение масс и приобретенных после взаимодействия скоростей
Мы можем измерить скорости тележек после взаимодействия и сравнить их массы. Опытным путем было установлено соотношение:
т.к. скорость второй тележки в 2 раза больше скорости первой, то ее масса будет в 2 раза меньше массы первой тележки.
Тогда, если после взаимодействия
Инертность и масса тела
Когда мы разбирали определении инерции (способность сохранять скорость тела при отсутствии действия на него других тел), мы упоминали понятие инертности. Рассмотрев взаимодействие тел друг с другом и изменение скорости, теперь мы можем дать полное определение и этому понятию.
Инертность – это индивидуальное свойство каждого тела по-своему менять свою скорость при взаимодействии с другими телами:
Масса тела – это физическая величина, которая является мерой инертности тела.
Единицы измерения массы
Единица массы в СИ – килограмм (1 кг).
Существует так называемый “эталон” – цилиндр из сплава платины и иридия весом ровно 1 кг. Международный эталон был выпущен в 1889 году и хранится в Международном бюро мер и весов в городе Севре (близ Парижа). Хоть он и хранился под герметичными колпаками (рисунок 2), его вес менялся, теряя примерно по 50 микрограммов за 100 лет. Но с 20 мая 2019 года он перестал был значимым. Теперь эту единицу (кг) определяют через физическую константу – постоянную Планка, о которой вы узнаете в старших классах.
Рисунок 2. Эталон килограмма.
Другие используемые единицы массы: тонна (т), грамм (г), миллиграмм (мг):
Примеры задач
Дано:
$m_р = 9 кг$
$\upsilon_р = 1,3 \frac<м><с>$
$\upsilon_п = 800 \frac<м><с>$
Показать решение и ответ
Решение:
Запишем соотношение масс и скоростей взаимодействующих тел:
$\frac
Дано:
$m_м = 40 кг$
$\upsilon_м = 4 \frac<м><с>$
$m_л = 100 кг$
Показать решение и ответ
Решение:
Запишем соотношение масс и скоростей взаимодействующих тел:$$\frac<\upsilon_л> <\upsilon_м>= \frac
Конечно влияет чем больше вес, тем меньше скорость.
Нет. чем больше масса тем меньше
ускорение. Ускорение это скорость изменения
скорости. Если сила (действующая
на тело) одна и та же а масса
больше, значит тело будет
медленнее разгонятся, значит и
ускорение тела будет меньше.
это зависеть от человека)) ) Выносливость, переносимый
вес.
здесь нет корреляции. Скорость зависит от скорости нервных импульсов в мышце и ее эластичности и разумеется от ее силовой способности
конечно же, чем больше масса, тем сложнее ускоряться.
Если сравнивать полного и худого людей с одинаковыми мышечными массами, то обгонит 90% худой.
Чем больше масса, тем тяжелее её разогнать, слишком быстро бежать не получиться, а вот тормозить будет тяжко)
если вес в мышцах выражен то нет, если в жире то да)
если вы бегаете медленно, то вес НАЧИНАЕТ (тоесть вам ещё надо бегать около часа) только через час, но вместе с ним сжигается и мышачная масса. Если бегать прирывесть. То есть, 100М быстро, 200м медлено, 100м пройтись, вес начинает сжигатся сразу, с такой техникой надо бегать всего 15-20 минут. А так не влияет.
если ноги из правильного места растут, то даже при большом весе можно быстро бегать
Конечно, ведь 10-тонная фура ездит быстрее 1-тонной легковушки (сарказм).
Смотря какой этот вес. Если жировой, то да. Если мышечный, то развитые накаченные ноги будут только в помощь на спринтерских дистанциях.
смотря от того, жирный ты или жилистый 
§ 20. Масса тела. Единицы массы
При взаимодействии двух тел скорости первого и второго тела могут измениться.
Одно тело после взаимодействия приобретает скорость, которая может значительно отличаться от скорости другого тела. Например, после выстрела из лука скорость стрелы гораздо больше скорости, которую приобретает тетива лука после взаимодействия.
Почему так происходит? Проведём опыт, описанный в § 18, только теперь на одну из тележек положим груз (рис. 46, а). После того как нить пережгли, тележки разъезжаются в разные стороны (рис. 46, б). Путь, пройденный за некоторое время каждой из тележек, будет разным. Это означает, что в результате взаимодействия тележки приобрели разные скорости. Тележка с грузом прошла меньший путь, значит, её скорость была меньше, чем у тележки без груза.
Сравнивая, как меняются скорости взаимодействующих тел за определённый промежуток времени, можно судить об их массах.
Тележка, движущаяся с меньшей скоростью, обладает большей массой, а тележка, имеющая большую скорость, обладает меньшей массой.
Скорости, которые приобрели тележки в результате взаимодействия, можно измерить. По этим скоростям сравнивают массы взаимодействующих тележек.
Если после взаимодействия скорости изначально покоившихся тележек одинаковы, то и их массы одинаковы. Так, в опыте, изображённом на рисунке 42, после взаимодействия тележки разъезжаются с равными скоростями. Следовательно, их массы были одинаковы. Если после взаимодействия тела приобрели разные скорости, то их массы различны.
Чем меньше меняется скорость тела при взаимодействии, тем большую массу оно имеет. Такое тело называют более инертным.
Чем больше меняется скорость тела при взаимодействии, тем меньшую массу оно имеет. Это тело менее инертно.
Следует знать, что любое тело: Земля, человек, книга и т. д. — обладает массой. Масса — одна из важнейших характеристик не только тел на Земле, но и небесных тел (Луны, Солнца и других звёзд, планет и т. п.). Сведения о массе планеты, наряду с информацией о её размерах, температуре на поверхности и в недрах, позволяют судить о строении планеты, о состоянии вещества в атмосфере, окружающей планету, и в недрах планеты.
Массу обозначают буквой m.
За единицу массы в СИ принят килограмм (1 кг).
Килограмм — это масса эталона. Эталон изготовлен из сплава двух металлов: платины и иридия. Международный эталон килограмма хранится в г. Севре (близ Парижа) (рис. 47). С международного эталона сделано более 40 точнейших копий, разосланных в разные страны. Одна из копий международного эталона килограмма имеется в нашей стране, в Институте метрологии им. Д. И. Менделеева в Санкт- Петербурге.
На практике используют и другие единицы массы: тонна (т), грамм (г), миллиграмм (мг).
В дальнейшем при изучении физики понятие массы будет раскрыто глубже.
Вопросы
1. Как проводился опыт с двумя взаимодействующими тележками?
2. Каким образом можно установить, что масса одной из тележек больше, а другой меньше?
3. Какие единицы массы также используют на практике?