Что такое масса тела мерой какого свойства тел она является
Отношение величины силы, действующей на тело, к приобретенному телом ускорению постоянно для данного тела. Масса тела и есть это отношение.
| 1. | Масса=Сила/ускорение m=F/a |
Масса тела является неизменной характеристикой данного тела, не зависящей от его местоположения. Масса характеризует два свойства тела:
Инерция
Тело изменяет состояние своего движения только под воздействием внешней силы.
Тяготение
Между телами действуют силы гравитационного притяжения.
Эти свойства присущи не только телам, т.е. веществу, но и другим формам существования материи (например излучению, полям). Справедливо следующее утверждение:
Масса тела характеризует свойство любого вида материи быть инертной и тяжелой, т.е. принимать участие в гравитационных взаимодействиях.
Центр масс и система центра масс
В любой системе частиц имеется одна замечательная точка С- центр инерции, или центр масс, – которая обладает рядом интересных и важных свойств. Центр масс является точкой приложения вектора импульса системы , так как вектор любого импульса является полярным вектором. Положение точки С относительно начала О данной системы отсчета характеризуется радиусом-вектором, определяемым следующей формулой:
| (4.8) |
где – масса и радиус-вектор каждой частицы системы, M – масса всей
системы (рис. 4.3).
Импульс материальной точки, системы материальных точек и твердого тела.
Импульсом материальной точки называют величину равную произведению массы точки на ее скорость.
Обозначим импульс (его также называют иногда количеством движения) буквой . Тогда
. (2)
Из формулы (2) видно, что импульс — векторная величина. Так как m > 0, то импульс имеет то же направление, что и скорость.
Единица импульса не имеет особого названия. Ее наименование получается из определения этой величины:
[p] = [m] · [υ] = 1 кг · 1 м/с = 1 кг·м/с .
Момент импульса материальной точки относительно точки O определяется векторным произведением
, где — радиус-вектор, проведенный из точки O, — импульс материальной точки.
Момент импульса материальной точки относительно неподвижной оси равен проекции на эту ось вектора момента импульса, определенного относительно произвольной точки O данной оси. Значение момента импульса не зависит от положения точки O на оси z.
Момент импульса твердого тела относительно оси есть сумма моментов импульса отдельных частиц, из которых состоит тело относительно оси. Учитывая, что , получим
.
Если сумма моментов сил, действующих на тело, вращающееся вокруг неподвижной оси, равна нулю, то момент импульса сохраняется (закон сохранения момента импульса):
.
Производная момента импульса твердого тела по времени равна сумме моментов всех сил, действующих на тело:
.
Фундаментальные и нефундаментальные взаимодействия. Сила как мера взаимодействия тел. Свойства силы.
Фундамента́льные взаимоде́йствия — качественно различающиеся типы взаимодействия элементарных частиц и составленных из них тел.
На сегодня достоверно известно существование четырех фундаментальных взаимодействий:
– гравитационного
– электромагнитного
– сильного
– слабого
При этом электромагнитное и слабое взаимодействия являются проявлениями единого электрослабого взаимодействия.
Сила как мера взаимодействия тел
Сила – векторная величина, характеризующая механическое действие одного тела на другое, которое проявляется в деформациях рассматриваемого тела и изменении его движения относительно других тел.
Сила характеризуется модулем и направлением. Модуль и направление силы не зависят от выбора системы отсчета.
Понятие силы относится к двум телам. Всегда можно указать тело, на которое действует сила, и тело со стороны которого она действует.
Способы измерения силы:
-определение ускорения эталонного тела под действием данной силы;
– определение деформации эталонного тела.
Первый закон Ньютона
Первый закон Ньютона постулирует наличие такого явления, как инерция тел. Поэтому он также известен как Закон инерции. Инерция — это явление сохранения телом скорости движения (и по величине, и по направлению), когда на тело не действуют никакие силы. Чтобы изменить скорость движения, на тело необходимо подействовать с некоторой силой. Естественно, результат действия одинаковых по величине сил на различные тела будет различным. Таким образом, говорят, что тела обладают инертностью. Инертность — это свойство тел сопротивляться изменению их текущего состояния. Величина инертности характеризуется массой тела.
Существуют такие системы отсчёта, называемые инерциальными, относительно которых материальная точка при отсутствии внешних воздействий сохраняет величину и направление своей скорости неограниченно долго.
Системы отсчета, в которых выполняется первый закон Ньютона, называют инерциальными.
Или
Инерциальные системы отсчета – это системы, относительно которых материальная точка при отсутствии на нее внешних воздействий или их взаимной компенсации покоится или движется равномерно и прямолинейно.
18. Второй закон Ньютона
Второй закон Ньютона — дифференциальный закон движения, описывающий взаимосвязь между приложенной к материальной точке силой и получающимся от этого ускорением этой точки. Фактически, второй закон Ньютона вводит массу как меру проявления инертности материальной точки в выбранной инерциальной системе отсчёта (ИСО).
Современная формулировка
При подходящем выборе единиц измерения, этот закон можно записать в виде формулы:
где — ускорение материальной точки;
— сила, приложенная к материальной точке;
— масса материальной точки.
Или в более известном виде:
В случае, когда масса материальной точки меняется со временем, второй закон Ньютона формулируется с использованием понятия импульс:
В инерциальной системе отсчета скорость изменения импульса материальной точки равна равнодействующей всех приложенных к ней сил.
где — импульс точки,
где — скорость точки;
— время;
— производная импульса по времени.
Когда на тело действуют несколько сил, с учётом принципа суперпозиции второй закон Ньютона записывается:
или
Второй закон Ньютона действителен только для скоростей, много меньших скорости света и в инерциальных системах отсчёта. Для скоростей, приближенных к скорости света, используются законы теории относительности.
Нельзя рассматривать частный случай (при ) второго закона как эквивалент первого, так как первый закон постулирует существование ИСО, а второй формулируется уже в ИСО.
19. Третий закон Ньютона
Этот закон объясняет, что происходит с двумя взаимодействующими телами. Возьмём для примера замкнутую систему, состоящую из двух тел. Первое тело может действовать на второе с некоторой силой , а второе — на первое с силой . Как соотносятся силы? Третий закон Ньютона утверждает: сила действия равна по модулю и противоположна по направлению силе противодействия. Подчеркнём, что эти силы приложены к разным телам, а потому вовсе не компенсируются.
Современная формулировка
Материальные точки попарно действуют друг на друга с силами, имеющими одинаковую природу, направленными вдоль прямой, соединяющей эти точки, равными по модулю и противоположными по направлению:
Закон отражает принцип парного взаимодействия. То есть все силы в природе рождаются парами.
Источник
диана с.
4 января 2019 · 566
Люблю халву, варенье, сыр. Увлекаюсь компьютерами и всякими новыми и инновационн…
Это физическая виличина, определяющая свойства тела с точки зрения инерции и гравитации. При этом имеет смысл при скоростях, намного меньше скорости света. Если определить попроще – то это количество вещества (их химии)
Сколько весит тень?
физик-теоретик в прошлом, дауншифтер и журналист в настоящем, живу в Германии
Вес (в физике) – это сила, с которой тело давит на опору. Обычно его путают с массой, так как в гравитационном поле Земли вес пропорционален массе, а коэффициент пропорциональности (ускорение свободного падения) практически неизменен. Также и во вращающейся неинерциальной системе (например, во вращающейся космической станции) центробежная сила (а с нею и вес объектов) будет пропорциональна их массе, но коэффициент пропорциональности будет уже иным.
Теперь о тени. Конечно, это не объект. И массы у нее нет. Тем не менее, в некотором смысле у тени есть вес. Только он – отрицательный!
Ведь тень – это отсутствие света из-за вставшей на его пути преграды. Свет – это поток фотонов, имеющих массу и скорость, а с ними и импульс. Если бы фотоны долетали, они передавали бы свои импульсы освещенной “опоре”, оказывая непрерывное давление. А давление, умноженное на площадь – это сила. Можно сказать, вес света. Ну а тень – это отсутствие и света и его “веса”. То есть, по сравнению с освещением тень как бы имеет “отрицательный” вес, примерно как “дырка” (нехватка отрицательно заряженного электрона в полупроводнике) “имеет” положительный заряд.
Прочитать ещё 3 ответа
Сколько нужно весить, чтобы не опасаться ожирения первой степени?
Врач-педиатр, диетолог. Работаю в клинике Doc+. Стаж по педиатрии с 2009 года. Дополнител… · health.yandex.ru
Для диагностики ожирения обычно используется индекс массы тела (ИМТ). Он рассчитывается следующим образом: ИМТ=вес (кг)/рост (м²). Если индекс массы тела находится в пределах 19-25, проблем с весом нет. Если значение колеблется от 25 до 30 – имеется избыточная масса тела. 30-35 ожирение 1 степени, 35-40 – ожирение 2 степени, более 40 – ожирение 3 степени.
Но по индексу массы тела диагностировать ожирение не всегда правильно. Например, у двух человек, имеющих одинаковый повышенные индекс массы тела, вес может быть повышен по разным причинам. У одного – за счет мышечной ткани (спортсмен), а у другого за счет жировой ткани. Поэтому для более достоверной диагностики избыточной массы тела или ожирения рекомендуется провести исследование биоимпедансметрию. Исследование показывает состав тела. То есть сколько в организме содержится жировой ткани, сколько мышечной, достаточно ли потребляете белка, имеется ли накопление жидкости. Данное исследование укажет индивидуальные границы нормы массы жировой ткани, и соответственно веса в целом.
Прочитать ещё 1 ответ
Что такое основные единицы СИ?
СИ – это международная система единиц физических величин. Она принята большинством стран мира и используется в технических науках даже в тех странах, где выбраны другие единицы измерения.
Выделяют 7 независимых единиц СИ. Из них ни одна единица не может быть выражена через другие.
1) единица длины – метр
2) единица массы – килограмм
3) единица времени – секунда
4) сила тока – ампер
5) температура – кельвин
6) сила света – кандела
7) количество вещества – моль
Все остальные единицы СИ являются производными и могут быть получены из основных единиц СИ с помощью уравнений.
Прочитать ещё 1 ответ
Источник
Ìàññîé òåëà íàçûâàåòñÿ ôèçè÷åñêàÿ âåëè÷èíà, õàðàêòåðèçóþùàÿ åãî èíåðöèîííûå è ãðàâèòàöèîííûå ñâîéñòâà.
Èíåðöèîííûå ñâîéñòâà ìàññû â íüþòîíîâîé ìåõàíèêå (ò. å. ïðè ñêîðîñòÿõ, ñóùåñòâåííî ìåíüøèõ ñêîðîñòè ñâåòà) õàðàêòåðèçóþòñÿ ñîîòíîøåíèÿìè ìåæäó ìàññîé m, èìïóëüñîì p òåëà, äåéñòâóþùåé íà òåëî ñèëîé F è åãî óñêîðåíèåì:
×åì áîëüøå ìàññà òåëà, òåì áîëåå îíî èíåðòíî. Ìàññû òåë ìîæíî ñðàâíèâàòü ïî óñêîðåíèÿì, êîòîðûå òåëà ïðèîáðåòàþò ïðè âçàèìîäåéñòâèè äðóã ñ äðóãîì. ×åì ìåíüøå ìåíÿåòñÿ ñêîðîñòü òåëà ïðè âçàèìîäåéñòâèè, òåì îíî èíåðòíåå, çíà÷èò òåì áîëüøå åãî ìàññà, è íàîáîðîò.
Ãðàâèòàöèîííûå ñâîéñòâà ìàññû. Ïî òåîðèè Íüþòîíà ìàññà – èñòî÷íèê ñèëû âñåìèðíîãî òÿãîòåíèÿ:
ãäå m1. m2 – ìàññû äâóõ òåë, r – ðàññòîÿíèå ìåæäó òåëàìè, G – ãðàâèòàöèîííàÿ ïîñòîÿííàÿ.
Èç èíåðöèîííûõ è ãðàâèòàöèîííûõ ñâîéñòâ ñëåäóåò, ÷òî óñêîðåíèå ñâîáîäíîãî ïàäåíèÿ íå çàâèñèò îò ìàññû ïàäàþùåãî òåëà è åãî äðóãèõ õàðàêòåðèñòèê (îáúåìà, ïëîòíîñòè è ò.ä.). Ýòó çàêîíîìåðíîñòü íàçûâàþò ðàâåíñòâîì èíåðòíîé è ãðàâèòàöèîííîé ìàññ. Íà ñàìîì äåëå ðå÷ü èäåò îá îäíîé è òîé æå ìàññå – ôèçè÷åñêîé âåëè÷èíå, êîòîðàÿ ÿâëÿåòñÿ èñòî÷íèêîì äâóõ ôèçè÷åñêèõ ÿâëåíèé – èíåðöèè è ãðàâèòàöèè.
 êëàññè÷åñêîé ôèçèêå ìàññà ÿâëÿåòñÿ ìåðîé êîëè÷åñòâà âåùåñòâà., ñîäåðæàùåãîñÿ â òåëå. Çäåñü ñïðàâåäëèâ çàêîí ñîõðàíåíèÿ ìàññû: ìàññà èçîëèðîâàííîé ñèñòåìû òåë íå ìåíÿåòñÿ ñî âðåìåíåì è ðàâíà ñóììå ñîñòàâëÿþùèõ åå ìàññ òåë.
Åäèíèöåé ìàññû â ÑÈ ïðèíÿò êèëîãðàìì (1 êã).
Êàëüêóëÿòîðû ïî ôèçèêå | |
| Ðåøåíèå çàäà÷ ïî ôèçèêå, ïîäãîòîâêà ê ÝÃÅ è ÃÈÀ, ìåõàíèêà òåðìîäèíàìèêà è äð. | |
| Êàëüêóëÿòîðû ïî ôèçèêå | |
Ôèçèêà 7,8,9,10,11 êëàññ, ÅÃÝ, ÃÈÀ | |
| Îñíîâíàÿ èíôîðìàöèÿ ïî êóðñó ôèçèêè äëÿ îáó÷åíèÿ è ïîäãîòîâêè â ýêçàìåíàì, ÃÂÝ, ÅÃÝ, ÎÃÝ, ÃÈÀ | |
| Ôèçèêà 7,8,9,10,11 êëàññ, ÅÃÝ, ÃÈÀ | |
Âåñ â äèíàìèêå. | |
| Âåñîì òåëà íàçûâàþò ñèëó , ñ êîòîðîé òåëî âñëåäñòâèå åãî ïðèòÿæåíèÿ ê çåìëå äåéñòâóåò íà îïîðó èëè ïîäâåñ. | |
| Âåñ â äèíàìèêå. | |
Ñèëà òÿæåñòè â äèíàìèêå. | |
| Ñèëîé òÿæåñòè íàçûâàþò ñèëó, ñ êîòîðîé Çåìëÿ ïðèòÿãèâàåò ê ñåáå òåëî, íàõîäÿùååñÿ âáëèçè åå ïîâåðõíîñòè . | |
| Ñèëà òÿæåñòè â äèíàìèêå. | |
Ïëîòíîñòü âåùåñòâà â äèíàìèêå. | |
| Ïëîòíîñòü âåùåñòâà – ôèçè÷åñêàÿ âåëè÷èíà , ïîêàçûâàþùàÿ, ÷åìó ðàâíà ìàññà â åäèíèöå îáúåìà ýòîãî âåùåñòâà. | |
| Ïëîòíîñòü âåùåñòâà â äèíàìèêå. | |
Íåâåñîìîñòü â äèíàìèêå. | |
| Íåâåñîìîñòü ñîñòîÿíèå, â êîòîðîì íàõîäèòñÿ ìàòåðèàëüíîå òåëî, êîòîðîå ñâîáîäíî äâèæåòñÿ â ïîëå òÿãîòåíèÿ Çåìëè (èëè äðóãîãî íåáåñíîãî òåëà) ïîä äåéñòâèåì òîëüêî ñèë òÿãîòåíèÿ . | |
| Íåâåñîìîñòü â äèíàìèêå. | |
Источник
основная механическая величина, определяющая величину ускорения, сообщаемого телу данной силой. М. тел прямо пропорциональны силам, сообщающим им равные ускорения и обратно пропорциональны ускорениям, сообщаемыми им равными силами. Поэтому связь между М. (т), силой f, и ускорением a, можно выразить формулой
т. е. М. численно равна отношению между движущей силой и произведенным ею ускорением. Величина этого отношения зависит исключительно от двигаемого тела, поэтому величина М. вполне характеризует тело с механической стороны. Воззрение на реальное значение М. менялось с течением развития науки; в настоящее время, в системе абсолютных механических единиц, М. принимается за количество вещества, за основную величину, по которой затем уже определяется сила. С математической точки зрения безразлично, принять ли М. за отвлеченный множитель, на который надо помножить силу ускорительную, чтобы получить силу движущую, или за количество вещества: оба допущения приводят к одинаковым результатам; с физической же точки зрения, несомненно, предпочтительнее последнее определение. Во-первых, М., как количество вещества в теле, имеет реальное значение, ибо от количества вещества в теле зависят не только механические, но и многие физические и химические свойства тел. Во-вторых, основные величины в механике и физике должны быть доступны непосредственному, возможно точному измерению; силу мы можем измерять только пружинными силомерами — приборами не только недостаточно точными, но и недостаточно надежными, вследствие изменяемости упругости пружин с течением времени. Рычажные же весы не определяют сами по себе абсолютной величины веса, как силы, а лишь отношение или равенство веса (см. Вес и взвешивание) двух тел. Напротив, рычажные весы дают возможность измерять или сравнивать М. тел, так как вследствие равенства ускорения падения всех тел на одной и той же точке земли, равным весам двух тел соответствуют равные М. Уравновешивая данное тело требуемым числом принятых единиц М., найдем абсолютную величину М.
его. За единицу М. принят в настоящее время в научных трактатах грамм (см.). Грамм почти равен М. одного кубического сантиметра воды, при температуре наибольшей плотности ее (при 4°С М. 1 куб. см воды = 1,000013 г). По единице М. определяется и единица силы — динама, или, сокращенно, — дина (см. Единицы мер). Сила f, сообщающая т граммам а единиц ускорения, равна (1 дине)×m×а = та динам. Также определяется и вес тела р, в динах, по M. m, и ускорению свободного падения g; p = mg дин. Однако, мы не имеем достаточно данных для непосредственного сравнения количеств различных веществ, например дерева и меди, для поверки, действительно ли равные М. этих веществ содержат равные количества их. Пока мы имеем дело с телами из одного и того же вещества, мы можем измерять количества вещества в них по их объемам, при равных. температурах, по весу тел, по силам, сообщающим им равные ускорения, так как эти силы, при равномерном распределении по телу, должны быть пропорциональны числу равных частиц. Эта пропорциональность количества одного и того же вещества его весу имеет место и для тел различных температур, так как нагревание не меняет веса тела. Если же мы имеем дело с телами из различных веществ (одно из меди, другое из дерева и т. д.), то не можем утверждать ни пропорциональности количеств вещества объемам этих тел, ни пропорциональности их силам, сообщающим им равные ускорения, так как различные вещества могли бы обладать различной способностью к восприятию движения подобно тому, как они имеют различную способность к намагничиванию, к поглощению теплоты, к нейтрализации кислот и т. п. Поэтому правильнее было бы сказать, что равные М. различных веществ содержат эквивалентные количества их по отношению к механическому действию — но безразлично относительно прочих физических и химических свойств этих веществ. Лишь под одним условием можно сравнивать количества разнородных веществ по их весу — это под условием распространения на них понятия относительной плотности тел, состоящих из одного и того же вещества, но различных температур. Для этого необходимо предположить, что все разнородные вещества состоят из совершенно одинаковых частиц, или первоначальных элементов, а все различные физические и химические свойства этих веществ суть следствие различной группировки и сближения этих элементов. Утверждать или отрицать это мы не имеем в настоящее время достаточно данных, хотя многие явления говорят даже в пользу такой гипотезы. Химические явления в сущности не противоречат этой гипотезе: многие тела, состоящие из различных простых тел, представляют сходные физические и кристаллические свойства, и наоборот, тела с одинаковым составом из простых веществ представляют различные физические и отчасти даже химические свойства, таковы, напр., изомерные тела, имеющие один и тот же процентный состав из одних и тех же простых тел, и аллотропические тела, представляющие разновидности одного и того же простого тела (каковы, например, уголь, алмаз и графит, представляющие различные состояния углерода). Сила тяжести, наиболее общая из всех сил природы, говорит в пользу гипотезы единства вещества, так как действует на все тела одинаково. Что все тела из одного и того же вещества должны падать одинаково скоро и вес их должен быть пропорционален количеству вещества, это понятно; но отсюда никак не следует, чтобы и тела из различных веществ падали также с одинаковой скоростью, так как тяжесть могла бы действовать иначе, например, на водяные частицы, чем на цинковые, подобно тому как магнитная сила действует различно на различные тела. Наблюдения показывают, однако, что все тела без исключения, в пустом пространстве на одном и том же месте поверхности Земли, падают одинаково скоро, и следовательно, тяжесть действует на все тела так, как будто бы они состояли из одного и того же вещества и различались только числом частиц и распределением их в данном объеме. В химических явлениях соединения и разложения тел суммы весов их остаются неизменными; видоизменяется строение их и вообще свойства, не принадлежащие самой сущности вещества. Независимость силы тяжести от строения и состава тел показывает, что эта сила глубже проникает в сущность вещества, чем все другие силы природы. Поэтому измерение количества вещества весом тел имеет полное физическое основание.
П. Фан дер Флит.
Источник