В-32 Вес тела. Невесомость

Известно, что все тела испытывают силу притяжения Земли. Эта сила носит название силы тяжести. Очень часто ее путают с весом.

Весом называют силу, с которой тело давит на опору или растягивает подвес. Если сила тяжести приложена непосредственно к телу, то вес приложен к опоре или подвесу (см. рис.).

Причем по происхождению вес тела является силой упругости. Невесомость - это состояние, когда вес тела равен нулю. В состоянии невесомости тело не давит на опору и не растягивает подвес. В состоянии невесомости на тело не действует сила реакции опоры. Другие силы, в том числе сила тяжести, при этом на тело могут действовать.

Сила тяжести для тела в данном месте на поверхности Земли практически постоянна. Вес же тела зависит от состояния его опоры. Когда тело свободно падает, вес его равен нулю - это и есть состояние невесомости. При наличии ускорения тела в вертикальном направлении, например, в ускоренно движущемся лифте, вес тела меняется в зависимости от направления ускорения лифта. Вес тела может либо уменьшаться, либо увеличиваться.

16. В каком из перечисленных случаев наступает состояние невесомости?

1. на тело не действуют никакие силы

2. все силы скомпенсированы

3. на тело действует только сила тяжести

4. если тело находится в космическом пространстве

17. Есть ли различие в весе и силе тяжести?

1. нет, никогда

2. есть, если тело движется равномерно

3. да, всегда

4. есть, если тело движется равноускоренно

18. Если в два раза уменьшить массу воды в стакане, стоящем на Земле, изменится ли вес воды?

1. не изменится

2. увеличится в два раза

3. уменьшится в два раза

4. уменьшится в четыре раза

В-33 Законы Ньютона

Как известно, в основе классической механики лежат три закона, сформулированные И. Ньютоном в 1678 г. Первый закон Ньютона является обобщением выводов Галилея о сохранении скорости движения тела при отсутствии внешних воздействий. Однако такое состояние движения тела возможно еще при компенсации всех сил, действующих на тело.

Существуют такие системы отсчета, относительно которых поступательно движущиеся тела сохраняют свою скорость постоянной, если на них не действуют другие тела или действие других тел компенсируется.

Системы отсчета, в которых выполняется этот закон Ньютона, называются инерциальными.

Для формулировки второго законы Ньютона необходимо ввести понятия силы и массы.

Сила количественно характеризует взаимодействие тел. Таким образом, когда мы говорим о силе, мы имеем в виду наличие двух тел: тела, со стороны которого действует сила, и тела, на которое эта сила действует. Масса же является мерой инертности тела, т.е. характеризует возможность изменения скорости тела под действием некоторой силы.

Второй закон Ньютона можно сформулировать следующим образом: Ускорение, приобретаемое телом, прямо пропорционально силе, действующей на тело, и обратно пропорционально массе этого тела:

a = F/m

Из второго закона Ньютона следует, что ускорение всегда совпадает с направлением силы, вызывающей это ускорение.

Смысл третьего закона следующий:

Тела действуют друг на друга с силами, равными по модулю и направленными в противоположные стороны вдоль одной прямой.

Следует отметить, что эти силы имеют одинаковое происхождение.

16. В каких случаях направление ускорения совпадает с направлением силы, вызывающей это ускорение?

1. только при движении по прямолинейной траектории

2. в любом случае

3. только при движении по окружности

4. только при равнозамедленном движении

17. Почему скатывается со стола вагона шарик, если вагон начинает двигаться с ускорением?

1. нарушается закон инерции

2. шарик не успевает двигаться вслед за вагоном

3. его скатывает сила трения

4. на него действует сила упругости со стороны стола

18. Под действием некоторой силы тело массой 1 кг приобретает ускорение 16 м/с². Какой должна быть масса тела, чтобы тело под действием этой же силы приобрело ускорение 8 м/с²?

1. 1 кг

2. 2 кг

3. 0,5 кг

4. 1,5 кг