В статье обсуждаются несколько подходов и несколько примеров того, как рассчитать массу по силе и расстоянию.
Сэр Исаак Ньютон сформулировал многочисленные законы и теории которые дают нам различные подходы к вычислению массы тела с расстояния, пройденного под действием силы. Плюс кинематические уравнения движения и формула работы-энергии Помогите нам определить массу по силе и расстоянию.
Рассчитайте массу, используя закон всемирного тяготения Ньютона
Мы можем вычислить массу, используя закон всемирного тяготения Ньютона, следующим образом:
к вычислить массу через силу и расстояния, мы можем использовать законы тяготения Ньютона, которые гласят: «сила гравитации, действующая между двумя телами, прямо пропорциональна их массам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между центрами масс».
Гравитация универсальна. Это означает, что все объекты во Вселенной притягиваются друг к другу гравитацией, и Закон всемирного тяготения Ньютона объясняет эту универсальность гравитации. По закону всемирного тяготения
Fg ∝м1m2/r2
Где, Fg = сила тяжести между двумя объектами
m1 масса объекта 1
m2 масса объекта 2
r — расстояние, разделяющее центры обоих объектов ..
(Кредит: Shutterstock)
Поскольку сила тяжести прямо пропорциональна массам обоих объектов, более крупные объекты будут притягивать друг друга с более значительной силой тяжести.
Переписывая формулу в терминах константы пропорциональности,
Fg=G*(м1m2/r2)………………(1)
Где, G есть универсальная гравитационная постоянная с постоянным значением 6.67 x 10-11 Nm2/ кг2.
В уравнении (1), как и постоянное значение G, у нас также есть постоянное значение массы объекта 2, которое является массой земли; как и в большинстве случаев, мы вычисляем силу тяжести любого объекта относительно земли. Следовательно, постоянное значение массы Земли равно m2 есть, 5.98 x 1024 кг.
Из уравнения (1),
Если мы определим расстояние d и силу тяжести на объекте Fg, мы можем вычислить его массу m1 используя закон всемирного тяготения Ньютона.
Сила тяжести между землей и мальчиком составляет 680 Н, когда он стоит на расстоянии 6.38 х 10.6м от центра Земли. Определите массу мальчика, стоящего на земле.
Данный:
Fg = 680 Н
г = 6.38 х 106 m
m2= 5.98 x 1024 kg
G = 6.67 х 10-11 Nm2/ кг2
Найти: m1 =?
Формула:
Fg=G*(м1m2/r2)
Решения:
Масса мальчика, стоящего на земле, рассчитывается по формуле закона всемирного тяготения:
Fg=G*(м1m2/r2)
Переставляем по м1,
m1=(43.384*108)/(39.904*1013)
m1 = 108.67 кг
Масса стоящего на земле мальчика 108.67 кг.
Расчет массы с использованием второго кинематического уравнения движения
Мы можем вычислить массу, используя второй закон движения Ньютона:
Чтобы вычислить массу объекта, мы можем использовать популярную формулу второго закона движения Ньютона, которая показывает связь между ускорением, силой и массой. Затем мы можем реализовать это во втором кинематическом уравнении движения, которое касается расстояния.
Второй закон движения объясняет, что объект ускоряется (а) с трудом, когда сила (F) применяется к объекту, имеющему массу m.
а=Ф/м………………… (2)
(Кредит: Shutterstock)
Второе кинематическое уравнение движения о расстоянии d есть;
d=ut+(1/2)в2…………………. (3)
Подставляя уравнение (3) в уравнение выше, получаем
d=ut+(Ft2/ 2м)
If мы определяем расстояние (d), пройденное объектом за время (t), когда на него действует сила (F), мы можем вычислить его массу, используя второе кинематическое уравнение движения.
Чистая сила 10 Н действует на объект, который преодолевает расстояние 40 м с начальной скоростью 1 м / с за 5 с. Рассчитайте массу объекта.
Данный:
F = 10 Н
d = 40 м
u = 1 м / с
t = 5 с
Найти: м =?
Формула:
d=ut+(1/2)в2
Решения:
Массу объекта можно рассчитать, используя второе кинематическое уравнение движения.
d=ut+(1/2)в2
Согласно второму закону Ньютона, a=F/m
Подставляя значение ‘a’ в уравнение кинематики, получаем
d=ut+(Ft2/ 2м)
Подставляя все значения,
Масса объекта 3.57 кг.
Расчет массы с использованием третьего кинематического уравнения движения
Мы можем рассчитать массу, используя третье кинематическое уравнение движения.
Чтобы вычислить массу объекта, мы можем реализовать формулу второго закона движения Ньютона в третьем кинематическом уравнении движения, которое касается скорости.
Третье кинематическое уравнение движения о скорости v есть,
v2=u2+2реклама………………….(4)
Реализуем второй закон движения Ньютона (2) в третье кинематическое уравнение движения (4),
v2=u2+(2fd/м)………….(5)
Предположим, мы определяем расстояние (d), которое проходит объект, когда его скорость v изменяется от начальной скорости u из-за силы F. В этом случае мы можем вычислить его массу, используя третье кинематическое уравнение движения.
Объект движется по прямой траектории в 5 м от исходного положения со скоростью 5 м / с, когда сила 50 Н приложена к тому же объекту в состоянии покоя. Рассчитайте массу объекта.
Данный:
d = 5м
v = 5 м / с
u = 0, поскольку объект изначально находится в состоянии покоя.
F = 50 Н
Найти: м =?
Формула:
v2=u2+2объявление
Решения:
Массу объекта можно рассчитать по третьему кинематическому уравнению движения,
v2=u2+2объявление
Подставляя значение ‘a’ в уравнение кинематики, получаем
v2=u2+(2fd/м)
Подставляя все значения,
Масса объекта 20 кг.
Рассчитайте массу с помощью формулы работы-энергии
Мы можем вычислить массу, используя следующую формулу работы-энергии:
Чтобы вычислить массу объекта, мы можем использовать формулу работы-энергии, которая показывает, что работа, выполняемая над объектом, равна его преобразованию кинетической энергии, когда он перемещается на определенное расстояние из-за приложенной силы.
(Кредит: Shutterstock)
Выполненная работа рассчитывается как побочный продукт приложенной силы и пройденного расстояния.
W = Fd ……………………. (6)
Проделанная работа — это преобразование кинетической энергии объекта. Следовательно, проделанная работа равна кинетической энергии,
W = KE
Вт=(1/2)мв2…………………. (7)
Подставляя значение W (6),
Fd==(1/2)мв2 …………… .. (8)
Если мы определим расстояние (d), которое проходит объект со скоростью v, когда к нему применяется сила (F), мы можем вычислить его массу, используя формулу работы-энергии.
Примечание: здесь мы считаем, что сила трения незначительна.
Коробка скользит примерно на 10 м по горизонтальной поверхности со скоростью 20 м / с, когда мы прикладываем силу толчка 50 Н. Рассчитайте массу ящика.
Данный:
d = 10 м
v = 20 м / с
F = 50 Н
Найти: m =?
Формула:
Вт=(1/2)мв2
Решения:
Массу ящика можно рассчитать по формуле работы-энергии:
Вт=(1/2)мв2
Подставляя стоимость проделанной работы W,
Fд=(1/2)мв2
Преобразуя уравнение для ‘m’,
m=2Fd/v2
Подставляя все значения,
Масса ящика 2.5 кг.
Как найти массу, зная скорость
Умение определять массу движущегося тела может пригодиться не только на школьных уроках физики, но и в обычной жизни. Предположим, требуется поднять экскаватором автомобиль, масса которого неизвестна, при этом известна скорость, с которой машина будет поднята.
Инструкция
Воспользуйтесь формулой F=ma, где F – сила (измеряется в ньютонах), m – масса автомобиля, a – ускорение. Чтобы найти массу, примените правило нахождения неизвестного множителя: «Чтобы найти неизвестный множитель, нужно произведение разделить на известный множитель». Получится: m=F/a.
Теперь замените ускорение известной величиной – скоростью (V). Воспользуйтесь формулой a=V/t, где t – время, за которое поднимется машина. Если время дано в секундах, а скорость в метрах в минуту, то уравняйте величины. Переведите либо время в минуты, либо скорость в метры с секунду.
В исходную формулу m=F/a подставьте полученное значение ускорения. Получится: m=F/V/t. Воспользуйтесь правилом деления на дробь: «При делении на обычную дробь ее знаменатель уходит наверх, а числитель — вниз». Отсюда: m=Ft/V.
Теперь, чтобы найти массу, подставьте в формулу m=Ft/V известные значения. Например: F=50 Н (ньютонов), t=10 с (секунд), V=1 м/c (метров в секунду). Получится: m=50 Н х 10 с / 1 м/с, m=500 килограммов.
Войти на сайт
или
Забыли пароль?
Еще не зарегистрированы?
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
ponlythenge499
Вопрос по физике:
Как найти массу если известно мощность высота и время? пожалуйста дайте формулу.
Трудности с пониманием предмета? Готовишься к экзаменам, ОГЭ или ЕГЭ?
Воспользуйся формой подбора репетитора и занимайся онлайн. Пробный урок — бесплатно!
Ответы и объяснения 1
qutedeamen179
N=A/t=m*g*h/t —-> m=N*t/(g*h)
=========================
Знаете ответ? Поделитесь им!
Гость ?
Как написать хороший ответ?
Как написать хороший ответ?
Чтобы добавить хороший ответ необходимо:
- Отвечать достоверно на те вопросы, на которые знаете
правильный ответ; - Писать подробно, чтобы ответ был исчерпывающий и не
побуждал на дополнительные вопросы к нему; - Писать без грамматических, орфографических и
пунктуационных ошибок.
Этого делать не стоит:
- Копировать ответы со сторонних ресурсов. Хорошо ценятся
уникальные и личные объяснения; - Отвечать не по сути: «Подумай сам(а)», «Легкотня», «Не
знаю» и так далее; - Использовать мат — это неуважительно по отношению к
пользователям; - Писать в ВЕРХНЕМ РЕГИСТРЕ.
Есть сомнения?
Не нашли подходящего ответа на вопрос или ответ отсутствует?
Воспользуйтесь поиском по сайту, чтобы найти все ответы на похожие
вопросы в разделе Физика.
Трудности с домашними заданиями? Не стесняйтесь попросить о помощи —
смело задавайте вопросы!
Физика — область естествознания: естественная наука о простейших и вместе с тем наиболее общих законах природы, о материи, её структуре и движении.
Если не учитывать сопротивление воздуха, для решения этой задачи вес (масса) предмета не понадобится, нужна только высота, с которой предмет будет падать и ускорение на уровне поверхности земли.
Скорость тела, в конце падения, зная ускорение свободного падения и высоту, рассчитывается по формуле:
где
U — скорость тела в конце падения
g — ускорение свободного падения (9.81)
h — высота, с которой падает тело
Например:
Высота = 50 м
Решение:
u = √2• 9,81 • 50 = 31,2 м/с
Если нужно учитывать сопротивление воздуха, нужно знать аэродинамический коэффициент сопротивления тела и плотность воздуха. Там формула намного сложнее.
Введение
Формула массы, скорости и времени является одной из важнейших формул в физике. Она позволяет определить скорость, с которой движется тело, если известны его масса и время движения. Эта формула является одним из основных элементов, необходимых для понимания законов движения, сформулированных Исааком Ньютоном в 17 веке.
Основные законы Ньютона
Перед тем, как мы рассмотрим формулу массы, скорости и времени, необходимо остановиться на основных законах Ньютона, которые описывают движение тела. Они формулируются следующим образом:
Закон инерции: тело сохраняет свое состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, пока на него не действует внешняя сила.
Закон изменения движения: изменение движения тела пропорционально приложенной силе и происходит в направлении этой силы.
Закон взаимодействия: взаимодействующие тела оказывают друг на друга равные и противоположные по направлению силы.
Формула массы, скорости и времени
Теперь перейдем к самой формуле массы, скорости и времени. Она выглядит следующим образом:
v = s / t
где v — скорость тела, s — пройденное расстояние и t — время, за которое это расстояние было пройдено.
Однако, для полного понимания движения тела, нам нужно учитывать еще один фактор — массу тела. Формула массы, скорости и времени с учетом массы выглядит следующим образом:
v = (F / m) * t
где F — сила, действ
ksezhwuc@firstmail.site
далее
ующая на тело, m — масса тела и t — время, за которое эта сила действует на тело.
Эта формула выражает зависимость скорости тела от приложенной силы и массы тела. Она показывает, что при увеличении массы тела для достижения той же скорости потребуется большее количество силы. Также, при изменении времени действия силы на тело, скорость будет меняться соответственно.
Примеры использования формулы
Для наглядности рассмотрим несколько примеров, как можно применять формулу массы, скорости и времени.
Пример 1. Расчет скорости падающего тела
Допустим, у нас есть тело массой 2 кг, которое падает с высоты 10 метров за 5 секунд. Какова скорость тела в момент удара о землю?
Решение:
Для расчета скорости воспользуемся формулой:
v = (F / m) * t
Тело падает свободно под действием силы тяжести, которая равна:
F = m * g
где m — масса тела, g — ускорение свободного падения (около 9,81 м/с²).
F = 2 кг * 9,81 м/с² = 19,62 Н
Теперь можем подставить полученные значения в формулу:
v = (F / m) * t = (19,62 Н / 2 кг) * 5 с = 98,1 м/с
Ответ: скорость тела в момент удара о землю составит около 98,1 м/с.
Пример 2. Расчет времени движения
Допустим, у нас есть тело массой 5 кг, которое движется со скоростью 10 м/с. Какое расстояние тело пройдет за 2 секунды?
Решение:
Для расчета расстояния воспользуемся формулой:
s = v * t
Подставим значения:
s = 10 м/с * 2 с = 20 м
Ответ: тело пройдет расстояние в 20 м за 2 секунды.
Заключение
Формула массы, скорости и времени является основой для понимания движения тела в физике. Она позволяет определить скорость, с которой движется тело, если известны его масса и время движения. Кроме того, она учитывает влияние приложенной силы на движение и позволяет расчитать пройденное расстояние. Знание этой формулы является необходимым для понимания основных законов движения, сформулированных Исааком Ньютоном, и применения их на практике.
Важно понимать, что формула массы, скорости и времени не является универсальной и может применяться только в определенных условиях. Например, она не учитывает влияние сопротивления среды на движение тела, что может приводить к неточным результатам.
Однако, несмотря на ограничения, эта формула является важным инструментом в физике и находит применение во многих областях, от механики до космической техники. Поэтому, знание этой формулы является необходимым для понимания и применения физических законов в нашей повседневной жизни.