Читать книгу Гравиполи. ТРИЗ - Владимир Петров - Страница 3

Для лучшего понимания материала напомним общеизвестные физические истины.

Сила тяготения описывается формулой (2.1)

Cила тяготения

Где

F – сила тяготения;

G – гравитационная постоянная;

m₁, m₂ – массы тел;

r – расстояние между телами.

Сила тяжести описывается формулами (2.2) и (2.3)

Cила тяготения

Cила тяготения

Ускорение свободного падения

Где

F_т – сила тяжести;

G – гравитационная постоянная;

M – масса Земли;

m – масса тела на поверхности Земли;

g – ускорение свободного падения;

R – радиус Земли.

Вес тела – это сила, действующая на опору или подвес (которые удерживают тело от свободного падения вследствие тяготения Земли). Вес тела, покоящегося в инерциальной системе отсчета, совпадает силой тяжести и описывается формулой (2.5)

Вес тела

Где

P – вес тела;

m – масса тела;

g – ускорение свободного падения.

Покажем возможности изменения веса тела.

1. Опора неподвижна или движется равномерно

Вес определяется по формуле (2.5)

2. Опора движется с ускорением

Вес тела

Где

P – вес тела;

m – масса тела;

g – ускорение свободного падения;

a – ускорение движения тела.

2.1. Ускорение направлено вверх – перегрузка.

При этом формула веса будет иметь вид (2.6)

2.2. Ускорение направлено вниз – уменьшение веса.

Формула веса имеет вид (2.7)

Вес тела

3. Тело движется по окружности в вертикальной плоскости

Вес тела

Где

P – вес тела;

m – масса тела;

g – ускорение свободного падения;

V – скорость движения тела;

r – радиус окружности.

3.1. Тело находится в нижнем положении

Формула веса имеет вид (2.8)

Рис. 2.1. Тело в нижнем положении

3.2. Тело находится в верхнем положении

Формула веса имеет вид (2.9)

Вес тела

Рис. 2.2. Тело в верхнем положении

4. Тело находится в различных средах

Формула веса имеет вид (2.10)

Вес тела

Где

P – вес тела;

F_a – сила Архимеда;

m – масса тела;

g – ускорение свободного падения.

Где

Сила Архимеда

F_a – сила Архимеда;

ρ – удельная плотность среды (жидкости или газа);

V – объем тела.

Сила Архимеда проявляется, когда тело непосредственно находится в среде.

5. На тело воздействует сила, увеличивающая или уменьшающая вес