4.Вага тіла

Вагою тіла називають силу, з якою тіло, унаслідок його притягання до Землі, тисне на опору або розтягує підвіс.

Вага тіла в стані спокою дорівнює силі тяжіння, що діє на це тіло. Звідси помилково можна зробити висновок про те, що вага й сила тяжіння — це та сама сила. Розглянемо, чим відрізняються ці сили.

По-перше, вага тіла й сила тяжіння, що діють на це тіло, прикладені до різних тіл: сила тяжіння прикладена до тіла, а вага — до опори або підвісу.

По-друге, сила тяжіння й вага мають різну фізичну природу: сила тяжіння є окремим випадком сили всесвітнього тяжіння, а вага зазвичай є силою пружності.

По-третє, сила тяжіння дорівнює вазі тіла лише в тому випадку, якщо тіло перебуває в стані спокою або рухається з постійною швидкістю.

5.Вага тіла, яке рухається з прискоренням

Якщо прискорення тіла спрямоване вгору, то вага тіла більша за силу тяжіння.

Якщо прискорення тіла спрямоване вниз, то вага тіла менша за силу тяжіння.

6.Невагомість.Перенавантаження

Стан, за якого вага тіла дорівнює нулю, називається станом невагомості.

В стані невагомості вага тіла дорівнює нулю, але сила тяжіння дорівнює .

Відношення сили, з якою тіло тисне на опору в разі прискореного руху вгору, до його ваги в інерціальній системі відліку називають перевантаженням:

Розв’язування задач

1. Оцініть масу Сонця, вважаючи відстань R від Землі до Сонця рівним 1,5 *10⁸ км

2. До терезів підвішують вантаж і гирі з допомогою невагомих ниток різної довжини (див. малюнок). Визначте, при якій різниці h довжин ниток ваги будуть різнитися на Δm = 0,01 г при зважуванні вантажу масою m = 10 кг. Радіус Землі R = 6400 км. Обертання Землі не враховувати.

3. Супутник рухається по коловій орбіті на висоті h від поверхні Землі. Виразіть швидкість супутника v і період його обертання Т через h, радіус Землі R і прискорення сили тяжіння на поверхні Землі g.

4. До якого зменшення ваги тіла на екваторі в порівнянні з полюсом призводить обертання Землі? В якому напрямку вздовж екватора і з якою швидкістю v повинен летіти літак, щоб на цей ефект не зважати?

5. Супутник обертається по коловій орбіті на невеликій висоті над планетою. Період його обертання дорівнює Т. Чи достатньо цих даних, щоб визначити середню щільність планети ρ?

6. На екваторі деякої планети, тіла важать втричі менше, ніж на полюсі. Період обертання планети навколо своєї осі дорівнює Т =55 хв. Визначте середню щільність ρ планети.

Домашнє завдання:

1. Написати реферат на тему: «Закон всесвітнього тяжіння»

2. Розв’язати задачі:

1.Оцініть, у скільки разів відрізняються сили тяжіння вашого тіла до Землі і Сонця. Відстань до Сонця вважайте рівним 1,5 *10⁸ км.

2 . Знайдіть силу тяжіння F маленької кульки масою m і великої однорідного кулі масою М, яка заповнена площиною(див. малюнок).

3. Визначте швидкість руху Місяця відносно Землі і період його обертання навколо Землі. Вважайте, що Місяць рухається по круговій орбіті радіусом 384 000 км.

4. Мені захотілося збільшити швидкість добового обертання Землі так, щоб на екваторі відчувалася невагомість. У скільки разів слід «вкоротити» добу? Чи не буде неприємних побічних ефектів від цього?

Тема уроку: Штучні супутники Землі. Розвиток космонавтики Рух тіла під дією кількох сил