Занятие по физике №20 Группа 1АБ Дата проведения: 10.11.20г.
Тема. Сила тяжести. Вес. Способы измерения массы тела.
Выполненные задания отправлять на электронную почту: tatiefremenko@yandex.ua
или страницу вКОНТАКТЕ - https://vk.com/id592773352
Индивидуальные консультации, оценивание устных ответов по тел.: 0660627421, 0721813966 Ефременко Т.А.
Видеофильм просмотреть по ссылке:
Теоретический материал для самостоятельного изучения
Домашнее задание: прочитать§29, стр.96,ответить на вопросы стр.97, составить краткий конспект занятия.
Теоретический материал для самостоятельного изучения
Одна из фундаментальных сил, сила гравитации, проявляется на Земле в виде силы тяжести – силы, с которой все тела притягиваются к Земле.
Вблизи поверхности Земли все тела падают с одинаковым ускорением – ускорением свободного падения g.
Отсюда вытекает, что в системе отсчета, связанной с Землей, на всякое тело действует сила тяжести m g. Она приблизительно равна силе гравитационного притяжения к Земле (различие между силой тяжести и гравитационной силой обусловлено тем, что система отсчета, связанная с Землей, не вполне инерциальная).
Если подвесить тело (рис. 4.1) или положить его на опору, то сила тяжести уравновесится силой, которую называют реакцией опоры или подвеса.
Рис. 4.1
По третьему закону Ньютона тело действует на подвес или опору с силой 
, которая называется весом тела. Итак, вес тела – это сила, с которой тело в состоянии покоя действует на подвес или опору, вследствие гравитационного притяжения к Земле. Поскольку силы 
и 
уравновешивают друг друга, то выполняется соотношение
.
Согласно третьему закону Ньютона
 
| (4.2.1) |
то есть вес и сила тяжести равны друг другу, но приложены к разным точкам: вес к подвесу или опоре, сила тяжести – к самому телу. Это равенство справедливо, если подвес (опора) и тело покоятся относительно Земли (или двигаются равномерно, прямолинейно). Если имеет место движение с ускорением, то справедливо соотношение
| (4.2.2) |
Вес тела может быть больше или меньше силы тяжести: если g и a направлены в одну сторону (тело движется вниз или падает), то G < mg, и если наоборот, то G < mg. Если же тело движется с ускорением a = g, то G = 0 – т.е. наступает состояние невесомости.
Как измерить массу тела в космосе?
Вопрос: Как измерить массу тела в космосе, ведь там нет веса?
Ответ: Давайте разберемся с тем, что такое масса. Масса это фундаментальная физическая величина, определяющая инерционные и гравитационные физические свойства тела.
С точки зрения теории относительности масса тела m характеризует его энергию покоя 
, которая согласно соотношению Эйнштейна: 
, где 
-- скорость света.
В ньютоновской теории гравитации масса служит источником силы всемирного тяготения, притягивающей все тела друг к другу. Сила 
, с которой тело массы 
притягивает тело с массой 
, определяется законом тяготения Ньютона:
Инерционные свойства массы в нерелятивистской (ньютоновской) механике определяются соотношением 
. Из сказанного выше, можно получить по крайней мере три способа определения массы тела в невесомости.
1.
Можно аннигилировать (перевести всю массу в энергию) исследуемое тело и измерить выделившуюся энергию -- по соотношению Эйнштейна получить ответ. (Годится для очень малых тел -- например, так можно узнать массу электрона)
2.
С помощью пробного тела измерить силу притяжения, действующую на него со стороны исследуемого объекта и, зная расстояние по соотношению Ньютона, найти массу. (Годится для очень больших тел -- например, так можно узнать массу планеты)
3.
Подействовать на тело с какой -- либо известной силой (например прицепить к телу динамометр) и измерить его ускорение, а по соотношению найти массу тела (Годится для тел промежуточного размера).
Да, если вам доведется побывать в невесомости, то помните, что отсутствие веса, это не значит отсутствие массы и в случае удара о борт вашего космического корабля синяки и шишки будут самыми настоящими).
