Непроникні сторонні тіла Інодінні тіла кон'юнктиви У кон'юнктиву частіше потрапляють дрібні піщинки, вугільний пил, шматочки каменю, металу та вії. Симптоми При попаданні стороннього тіла у кон'юнктиву з'являється неприємне відчуттяв області ока,

Сторонні тіла очної ямки Інодінні тіла очниці частіше являють собою металеву стружку, дерев'яні тріски, шипи рослин. Симптоми Якщо потрапило металеве стороннє тіло невеликих розмірів (менше 1 см у довжину), зовнішні

РОЗРИВАННЯ ТІЛА Цю кару не слід плутати з четвертуванням вже мертвих тілзрадників, яких розрубували на шматки та виставляли окремі члени для залякування народу. Страта Франсуа Равальяка 1610 р.; Равальяк убив Генріха IV Французького. Розрив тіла спочатку

Наскільки вага тіла на екваторі Землі відрізняється від ваги цього тіла на полюсах?

Вага будь-якого фізичного тіла залежить від того, на якій географічній широті воно знаходиться. Зумовлено це спільною дією двох факторів: несферичності (сплюснутості біля полюсів) нашої планети та її добовим обертанням. Зі збільшенням географічної широти основна складова ваги (гравітаційне тяжіння, що визначається відстанню між центрами мас Землі та тіла, що зважується) збільшується, а відцентровий ефект, що призводить до зниження ваги, зменшується. Таким чином, будь-яке тіло має мінімальну вагу на екваторі, максимальну – на Північному полюсі (на Південному полюсі простягається височина, а з віддаленням від центру Землі сила тяжіння слабшає). Різниця між зазначеними мінімальним та максимальним значеннями ваги тіла становить приблизно 0,5 відсотка. Товар, що важить на екваторі тонну, додав би у вазі 5 кілограмів, якби його доставили на Північний полюс. При переносі речей на полюс з інших широт збільшення ваги менше, проте для великих вантажів вона все ж таки може виражатися значними числами. Так, вантаж морського судна, що важить у середніх широтах 20 тисяч тонн, додав би у вазі 50 тонн, якби це судно дісталося Північного полюса. Вантаж літака, що важить у Москві 24 тонни, після посадки цього літака на Північному полюсі став би важчим на 50 кілограмів. Виявити такі «добавки» можна тільки за допомогою пружинних терезів, тому що на терезах важільних гирі теж стають відповідно важче.

Вага тіла на екваторі та на полюсі

Автор: Давайте розглянемо тіло, що лежить на екваторі (рис. 17.9), на нього діють дві сили: сила тяжіння () і сила нормальної реакції. При цьому наше тіло рухається з доцентровим прискоренням ( а= w 2 Rде w – кутова швидкість обертання Землі, а R- Її радіус). Тоді другий закон Ньютона у проекції на вісь має вигляд

. (17.12)

Оскільки на полюсі радіус обертання тіла можна вважати рівним нулю, то

Як бачите, Nп > Nе!

Читач: Але з формули (17.12) випливає, що якщо поступово збільшувати w, то Nе (а отже, і вага тіла, оскільки Ре = Nе) зменшуватиметься, а в якийсь момент взагалі стане рівним нулю! Хіба це можливо?

Завдання 17.2.Якою тривалістю має бути доба на Землі, щоб тіла на екваторі були невагомими?

Оскільки за формулою (17.5) маємо . Тоді

з » 1 год 24 хв.

Відповідь: 1 год 24 хв.

Зауважимо, що прискорення вільного падіння щодо земної поверхнізалежить від широти. І якби доба на Землі справді тривала 1 год 24 хв, то на полюсі gдорівнювало б як і раніше 9,8 м/с 2 а на екваторі gбуло б одно нулю.

СТОП! Вирішіть самостійно: В8, В9, С6.

Читач: По-моєму, є ще один спосіб зменшити вагу тіла на екваторі: треба швидко рухатися із заходу на схід! Тоді кутова швидкість тіла збільшиться на величину υ /R(де υ - Його швидкість, а R– радіус Землі), а отже, вага згідно з формулою (17.12) зменшиться!

СТОП! Вирішіть самостійно: В11, В13.

Завдання 18.3. Подвійна планета . Визначити кутову швидкість w обертання двопланетної системи. Маси планет М 1 та М 2 , відстань між центрами R. Знайти також прискорення, із якими рухаються планети.

Запишемо другий закон Ньютона в проекції на нормаль для кожної планети:

(1) (2)

Малюнок 1.1. Зображення вагових ваг на давньоєгипетському папірусі

Терези - це прилад, за допомогою якого вага тіла порівнюється з вагою гирі - противаги. Тому, щоб виміряти вагу тіла на важелях, необхідно на чашу терезів покласти гирі, вага яких врівноважила б вагу тіла. Так як при переміщенні в різні точки земної поверхні вага тіла та гирі змінюється однаково, то за такого способу зважування не можна помітити зміну ваги тіла. У повсякденному життівикористовується простий, менш точний метод вимірювання ваги за допомогою пружинних ваг. Під дією прикладеної сили пружина розтягується, і за ступенем розтягування можна судити про величину цієї сили, даному випадку- про вагу тіла. Виміряна таким чином вага є не що інше, як сила тяжіння, що діє на тіло. Отже, якщо вага тіла, виміряна за допомогою пружинних ваг, різних точкахземної поверхні виявиться різним, це означає, що сила тяжкості у цих точках різна.
Відцентрова сила.
Значення сили тяжіння залежить від широти. На малих широтах з наближенням до екватора сила тяжіння зменшується. Помітна відмінність у вазі тіла на екваторі і полюсах пояснюється, переважно, власним обертанням Землі.

Рис. 1.2. Обертання тіла навколо своєї осі

Кожна точка тіла, що обертається, відчуває дію сили, спрямованої від осі обертання і перпендикулярної до цієї осі. Цю силу називають відцентровою. Дія відцентрової сили ілюструється на рис. 1.2. Кулька, підвішена до нитки, обертається навколо осі, а нитка підвісу при цьому відхиляється на деякий кут від вертикалі. При збільшенні швидкості обертання кут відхилення також зростає. Величина відцентрової сили пропорційна відстані тіла, що обертається від осі обертання. Земна куля, зображена на тому ж малюнку, обертається навколо своєї осі. Відстань від осі обертання до Землі на екваторі збігається з радіусом Землі, а зі збільшенням широти території убуває.
Земне тяжіння та відцентрова сила.
Вага тіла, що визначається, головним чином, діє силою земного тяжіння (силою гравітації), на екваторі через вплив відцентрової сили зменшується. Так як вісь обертання Землі проходить через Північний та Південний полюси, у цих точках земної поверхні відцентрова сила дорівнює нулю і вага тіла обумовлена ​​виключно силою тяжіння Землі. Відцентрова сила на екваторі становить 1/300 частину сили тяжіння та спрямована від центру Землі. Якщо вважати, що на полюсах та екваторі сила земного тяжіння однакова, то вага тіла на екваторі буде на 1/300 частина менше його ваги на полюсах, тобто предмет, який на полюсі важить 1 кг, на екваторі важитиме 997 Г.
У якому б місці ми не вимірювали вагу тіла, нам ніколи не вдасться окремо виміряти силу земного тяжіння та відцентрову силу. Таким чином, вимірювана сила тяжіння є сумою сил земного тяжіння і відцентрової сили тому на екваторі через відцентрову силу вага тіла па 1/300 частина менше, ніж на полюсах.
Форма Землі.
Як зазначалося, вага тіла в Кіто відрізняється від його ваги на полярній станції «Сена» на 0,5 %. А оскільки ця станція досить далека від полюса (69 ° південної широти), то відмінність у вазі тіла в Кіто і на Південному полюсі має бути ще більшою. Така різниця у вазі не може бути пояснена лише наявністю відцентрової сили. За рахунок чого виникає ця різниця? Найпростіше пояснення у тому, що Земля перестав бути ідеальної сферою. І справді, її радіус па екваторі дорівнює 6378,14 км, а на полюсі – 6356,76 км. Різниця становить 1/300 частину радіусу Землі. Таким чином, Земля є злегка сплющеною на полюсах сферою, точніше кажучи, еліпсоїд обертання.
0,5% відмінність у вазі.
У довільному масштабі на рис. 1.3 зображено поперечний переріз Землі. Незаштрихована частина є ідеальним колом. Якби Земля була ідеальною сферою, то сила тяжіння була обернено пропорційна квадрату відстані від її центру.

Рис. 1.3. Сила земного тяжіння та форма Землі.

З рис. 1.3 видно, що відстань від точки Е на екваторі до центру більша, ніж від точки N на Північному полюсі до центру, тому сила земного тяжіння, обумовлена ​​не заштрихованою частиною перерізу Землі, на полюсі більша, ніж на екваторі. У той же час, вклад заштрихованої частини перерізу більший на екваторі. Два вищевказані фактори майже компенсують дію один одного, однак, як показали розрахунки математика Клеро, проведені для еліпсоїда обертання, вага тіла на екваторі, з урахуванням дії відцентрової сили, менша на 1/200 ваги тіла на полюсі. Це співвідношення дійсно підтверджується результатами зважування тіла на полюсі та на екваторі. Таким чином, відцентрова сила і не сферична форма Землі дозволяють пояснити різницю, що спостерігається, у вазі тіла на полюсі і на екваторі.
Рівновага трьох сил.
Отже, тепер ми знаємо, чим викликана відмінність у вазі тіла на полюсі та на екваторі. Залишається відповісти на запитання: якою буде вага тіла в точці, що не лежить ні на полюсі, ні на екваторі, а допустимо, у Кіото? У цьому випадку напрями сили земного тяжіння та відцентрової сили не лежать на одній прямій і складаються згідно з правилом паралелограма.
Щоб уявити складення сил, проведемо подумки досвід, використовуючи зображене на рис. 1.4 пристосування, призначене для підняття вантажу М. До кінців нитки, перекинутої через два блоки, підвішені вантажі М 1 і М 2 а в довільній точці між ними закріплений вантаж М. Якщо вага М менше суми ваг М 1 і М 2 , тіло А 1, досягнувши певної висоти, зупиниться: настане стан рівноваги. Сили F 1 , F 2 , F, що діють на вантажі, пропорційні вагам відповідних вантажів,


Рис.1.4. Рівновага трьох сил.

У лівій частині рис. 1.4 ці сили винесені окремо, тому їх величина і напрямок залишаються незмінними. Якщо F 1 і F 2 - сторони паралелограма, F" - його діагональ, то F і F" рівні один одному за величиною і протилежні у напрямку, а тому три вищезгадані сили знаходяться в рівновазі, в чому ми могли переконатися на досвіді.
Складання та розкладання сили на складові.
Розглянуті нами сили F і F" врівноважують одна одну, причому дія сили F' еквівалентна дії двох сил F 1 і F 2 . Сила, дія якої дорівнює дії двох будь-яких сил, називається їх результуючою або рівнодією. двох сил є діагональ паралелограма, кожна сторона якого відповідає одній з сил. Паралелограм, за допомогою якого знаходять результуючу двох сил, називається паралелограмом сил, а спосіб її визначення правилом паралелограма сил.
Якщо потрібно знайти рівнодію більш ніж двох сил, необхідно послідовно застосувати правило паралелограма.

Рис. 1.5. Результуюча двох рівних за величиною сил F і F 2 - тяжіння та відцентрової сили.
Рис. 1.6. Розкладання сили F на дві взаємно перпендикулярні складові F і F 2

У разі коли сили F 1 і F 2 рівні за величиною, їх результуюча F' як показано на рис. 1.5, буде бісектрисою кута між ними. Розкладання сили на складові є операцією, зворотною додавання. На рис. 1.6 показано викладення однієї сили F на дві взаємно перпендикулярні вставляючі F 1 і F 2 .
Складання сили земного тяжіння та відцентрової сили.Знаючи правило складання сил, легко знайти суму сили земного тяжіння та відцентрової сили.
Насамперед, знову розглянемо обертальний рух кульки, підвішеної на нитці.

Рис. 1.7. Результуюча сила тяжкості та відцентрової сили.
Рис. 1.8. Результуюча сили земного тяжіння та відцентрової сили.

Як видно із рис. 1.7, що результує сили тяжіння та відцентрової сили дорівнює і протилежно спрямована силі натягу нитки. Сила натягу нитки залежно від прикладеного зусилля може бути різною, але чисельне її значення та напрямок завжди такі, що врівноважують це зусилля. Отже можна визначити кут відхилення нитки залежно від швидкості обертання, за умови, що обертання відбувається навколо осі, перпендикулярної Землі, тобто. коли сила тяжіння та відцентрова сила спрямовані перпендикулярно одна одній. Так само можна знайти рівнодіючу сили земного тяжіння і відцентрової сили. І тут, як показано на рис. 1.8 сила земного тяжіння спрямована до центру Землі, а відцентрова сила - перпендикулярна до осі обертання. Як уже говорилося раніше, відцентрова сила дуже мала в порівнянні з силою земного тяжіння, проте на 35,01 ° північної широти, що відповідає широті Кіото, відцентрова сила становить 0,3% сили тяжіння. Це призводить до того, що напрямок сили тяжіння в цій точці на 0,1° відхилятиметься від лінії, що з'єднує точку з центром Землі. У повсякденному житті цим відхиленням зазвичай нехтують та визначають горизонтальну поверхнюяк поверхню, перпендикулярну лінії схилу, тобто. до лінії, вздовж якої діє сила тяжіння.
Хоча різниця у вазі, що вноситься відцентровою силою, дорівнює лише 1/300, проте вага стокілограмової штанги за рахунок неї зменшується на 300 Г.

Дослідження 1 ЦЕНТРОБІЖНА СИЛА

Прискорення тіла, що рухається по колу, направлено по радіусу до центру кола, причому величина його пропорційна квадрату швидкості v 2 і назад пропорційна радіусу r. Щоб створити таке прискорення, до тіла необхідно докласти силу, що дорівнює добутку прискорення на його масу. Це випливає із співвідношення, яке називається другим законом Ньютона. Напрямок сили збігається з напрямом прискорення, завдяки чому сила називається доцентровою.
Якщо у формулі для сили використовувати як одиниця довжини метр, а одиниці часу - секунду, то сила виражатиметься в ньютонах. Один ньютон - це сила, яка повідомляє тілу масою 1 кг прискорення 1 м/с 2 . Скорочено ньютон позначають літерою Н. Як величина, що дає уявлення про швидкість тіла при русі по колу, використовується кутова швидкість.
Ця величина показує, який кут повернулося тіло при обертанні за одиницю часу, причому як одиниці кута використовується радіан. Кут, що спирається на дугу, що дорівнює по довжині радіусу її кола, називають кутом в один радіан. Таким чином, 360° відповідають 2 π радіан, де п дорівнює 3,14.
Тепер спробуємо відповісти на запитання, що побачить спостерігач, що обертається разом з тілом, що досліджується, навколо однієї осі з тією ж кутовою швидкістю, що і досліджуване тіло. З його точки зору, тіло виглядатиме тим, що спочиває, тобто всі сили, що діють на нього, будуть перебувати в рівновазі. При обертанні тіла пружина розтягується і, отже, діє пружна сила пружини (див. рис. 1.9). Але з точки зору спостерігача, що обертається, силу розтягування пружини повинна врівноважувати сила, спрямована від центру. Цю силу називають відцентровою, а дія її проявляється тільки в системі координат, що обертається.
Відцентрова сила та вага.
Людина на земній поверхні обертається разом із земною кулею навколо її осі і, природно, відчуває на собі дію відцентрової сили. Тому, цікавлячись величиною сили тяжіння на Землі, необхідно завжди брати до уваги відцентрову силу.
Екваторіальний радіус Землі дорівнює 6378,14 км., період її обертання 23 год. 58 хв. 4 с. Використовуючи ці значення, отримаємо для відцентрової сили, що діє на тіло масою 1 кг, величину 0,03 Н. Оскільки прискорення сили тяжіння дорівнює 9,8 м/с2, а отже, сила тяжіння, що діє на масу 1 кг, дорівнює 9 ,8 Н, то відношення відцентрової сили на екваторі до тяжкості дорівнює 1/300. З огляду на трішки відцентрової сили число 1/300 можна вважати ставленням відцентрової сили до сили земного тяжіння.
Відомо, що через дію відцентрової сили поверхня рідини завжди перпендикулярна до напрямку результуючої сили земного тяжіння та відцентрової сили. В результаті цього небесні тіла-згустки рідкої та газоподібної матерії - при обертанні набувають форми сплюсненого еліпсоїда обертання. Така форма обумовлена ​​зрештою наявністю відцентрової сили.
Плюсну форму Землі та інших планет можна спробувати пояснити, якщо припустити, що на початку свого утворення вони знаходилися в рідкому стані і оберталися з більшою швидкістю. Однак на питання про те, чи дійсно планети в початковому етапісвоєї освіти перебували і рідкому стані, точної відповіді дати неможливо.

Дослідження 2 ВИМІРЕННЯ СИЛИ ТЯЖКОСТІ ТА ЇЇ АНОМАЛІЇ

На запитання Чому вага людини на екваторі зменшується на 1 кілограм? заданий автором Квартиронаймачнайкраща відповідь це Доброго дня!
Існують дві причини, через які сила тяжіння і відповідно, вага тіл на екваторі буде дещо меншою, ніж на полюсі.
ПЕРША причина полягає в тому, що Земля має форму не кулі, а ГЕОІДА, або плескатого з полюсів еліпсоїда обертання (в розрізі -еліпс), в якому полярна вісь коротше екваторіальної на 21 км. Тому через віддалення від центру маси Землі на екваторі сила тяжіння буде меншою.
ДРУГА причина полягає в тому, що Земля досить швидко обертається, адже за добу долається точкою поверхні відстань кола Землі (це більше швидкостіреактивного лайнера!) Тому відцентрова сила на екваторі, спрямована вгору, компенсує частину ваги тіла і воно стає від цього легшим, у той час як з широтою ця сила зменшується і на полюсі дорівнюватиме нулю, де відповідно тому сила тяжіння діятиме в "повній" мірою".
Так що ці кілограми (маса тіла) нікуди не "діваються", вони при Вас просто притягуватися до Землі воно буде на екваторі менше, а на полюсі - більше.
Тому еталони ваги (гирі, наприклад) стандартизують до широти 45, пружинні ваги при їх перевезенні по широті потрібно відрегулювати на широту місця, при вимірюванні атмосферного тискуртутним барометром запроваджується поправка на силу тяжкості (приводять до 45 град широти). З цієї причини з космодромів, розташованих південніше, за тієї ж потужності і силі тяги ракети можна запустити більший вантаж на орбіту, ніж із північних космодромів тощо.
Усього Вам доброго.

Відповідь від Псих-аналітик.[гуру]
А ти пострибай такою спекою...

Відповідь від працездатний[гуру]
прикольно треба злітати схуднути =)

Відповідь від Валера Мальчев[гуру]
Гадить з переляку більше! А взагалі ти чув про відцентрову силу

Відповідь від шеврон[гуру]
Від спеки тіло розширюється і з'являється додаткова підйомна сила.

Відповідь від Йоаша Н[гуру]
все дуже просто!
змінюється не МАСА а ВАГА!
т. е сила тиску на ваги ... т. до. сила тяжіння обернено пропорційна відстані від центрів двох об'єктів.
а на екваторі радіус землі більше... от і все

Відповідь від користувача видалено[експерт]
Все дуже просто! там g трохи менше, ніж 9.81

Відповідь від Улек[Новичок]
тяжіння землі менше, але вага залишається незмінною

Відповідь від Максат Буланов[гуру]
Тому що прискорення вільного падіння менше ніж у польсів

Відповідь від 4aynik[гуру]
тому що вага P=mg,
де m - маса тіла (у нашому випадку - людини)
g - прискорення вільного падіння (якраз воно і зменшується від максимального значення(На полюсах планети) до мінімального (на екваторі).

Відповідь від HellRiser[гуру]
Щодо якого розташування його вага зменшується.
Якщо щодо полюсів. То вага може зменшитися за рахунок відцентрової сили на екваторі.
Р. S. ВАГА не вимірюється в кілограмах 🙂 Він вимірюється в Ньютонах. У кілограмах вимірюється МАСА. Але Маса тіла на екваторі та на полюсах буде однакова. А ось вага дійсно різна. Т. е. якщо вас зважити з допомогою важільних ваг і гир, а потім з допомогою пружунних ваг на полюсі. А потім провести зважування на екваторі. То важільні ваги на полюсі і на екваторі показуватимуть ОДНАКОВУ вагу. А ось пружинні на екваторі показуватимуть МЕНШИЙ.