Le tri poids et de masse

L`une des forces que vous&rsquo-re a demandé de traiter fréquemment en physique est la force exercée sur un objet à partir d`un champ gravitationnel. Près de la Terre ou d`une autre grande masse (comme la Lune), tous les objets subissent une force vers le bas de la surface sur gravitaire de la Terre, chaque kilogramme de masse subit une force vers le bas de 9,8 N. Si la seule force agissant sur un objet proche de la Terre est la gravité, alors que l`objet aura une accélération de 9,8 m / s2 vers le bas, qui est d`environ 32 pieds / s2 vers le bas.

Parce que le sigma de l`équationF = mère est valable pour toutes les forces, vous pouvez calculer la force d`un objet se sent en raison de la gravité. Voici quelques petites choses à garder à l`esprit lorsqu`ils traitent avec force et gravité:

  • La force sur un objet est proportionnelle à l`objet&masse rsquo-s. Par exemple, les moyens de masse deux fois la force deux fois.

  • Car une = F/m, la force deux fois signifie toujours la même accélération si vous avez la masse deux fois. L`accélération due à la pesanteur est constante près de la Terre&surface rsquo-s, et non la force. À la fois un objet 1 kg et un objet à 2 kg tombent avec une accélération de 9,8 m / s2 Terre vers le bas à proximité&surface rsquo-s.

  • L`accélération due à la pesanteur pointe vers le bas, vers le centre de la Terre.

L`accélération due à la pesanteur à la Terre&surface rsquo-s porte le symbole g. Cela signifie sigmaF = mère devient F = mg lorsque la seule force sur un objet est gravitaire comme une équation vectorielle, qui&rsquo-s F = mg,où le vecteur g est dirigée vers le bas.

En pratique, à moins que vous&rsquo-re traiter des points si éloignés que la courbure de la Terre importe, g est tout simplement considéré comme agissant toujours dans la même direction vers le bas.

Exemple de question

  1. Toi&rsquo-re essayant de soulever une valise avec une masse de 20 kg. Combien de force devez-vous appliquer au minimum pour soulever la valise?

    La bonne réponse est de 200 N.

    Pour être en mesure de soulever la valise, il faut vaincre la force de la pesanteur. Calculer comme suit: F = mg = (20 kg) (9,8 m / s2) = 196 N. Avec des chiffres significatifs, ce arrondit à 200 N.

Questions pratiques

  1. Toi&rsquo-re tenant un ballon de basket dans vos mains. Si ce basket-ball a une masse de 0,8 kg, la quantité de force doit vous fournir pour le maintenir contre la gravité?

  2. Une balle tombe d`une falaise. À quelle vitesse il va 1,0 secondes plus tard (en négligeant la résistance à l`air)?

  3. Une balle tombe d`une falaise. Jusqu`à quel point il passé en 2.0 secondes (en négligeant la résistance de l`air)?

  4. Un parachutiste saute d`un avion. Dans quelle mesure est-il allé 4,0 secondes plus tard (en négligeant la résistance à l`air)?

  5. Vous jetez une balle directement vers le haut dans l`air à 60 m / s. À quelle vitesse il va 1,0 secondes plus tard (en négligeant les forces de l`air)?

  6. Vous jetez un livre de physique droit en l`air à 30 m / s. À quelle vitesse il va 4,0 secondes plus tard (en négligeant la résistance à l`air)?

  7. Tenir une balle sur le bord d`une falaise, vous jetez haut à 10 m / s. Quelle est sa position 5.0 secondes plus tard (en négligeant les forces de l`air)?

  8. Tenir une balle sur le bord d`une falaise, vous jetez haut à 20 m / s. Quelle est sa position 7.0 secondes plus tard (en négligeant les forces de l`air)?

Voici les réponses aux questions pratiques:

  1. 8 N

  1. Utiliser l`équation F = mg.

  2. Le poids du basket-ball est F = mg = (0,8) (9,8) = 7,8 N. Arrondi pour les chiffres significatifs, vous obtenez 8 N.

  • 9,8 m / s, la baisse

  • L`accélération due à la gravité est g.

  • La vitesse de la balle est vF = unet = gt.

  • Branchez les numéros: vF = (9,8) (1,0) = 9,8 m / s, vers le bas.

  • 20 m

  • L`accélération due à la gravité est g.

  • La distance la balle est passée en un temps t est

  • Branchez les numéros:

  • 78 m

  • L`accélération due à la gravité est g.

  • La distance le parachutiste est allé dans un temps t est

  • Branchez les numéros:

  • 50 m / s

  • L`accélération due à la gravité est g.

  • Utiliser l`équation vF = vo + unet = vo + gt.

  • Branchez les numéros: vF = vo + unet = vo + gt = 60 à 9,8 (1,0) = 50,2 m / s. Avec des chiffres significatifs, la réponse complète à 50 m / s.

  • -9 m / s

  • L`accélération due à la gravité est g.

  • Utiliser l`équation vF = vo + unet = vo + gt.

  • Branchez les numéros: vF = vo + unet = vo + gt = 30 à 9,8 (4,0) = -9,2 m / s. Avec des chiffres significatifs, la réponse complète à -9 m / s.

  • -70 m

  • L`accélération due à la gravité est g.

  • Utiliser l`équation

  • Branchez les numéros:

    Avec des chiffres significatifs, la réponse complète à -70 m.

  • -100 m

  • L`accélération due à la gravité est g.

  • Utiliser l`équation

  • Branchez les numéros:

    Avec des chiffres significatifs, la réponse complète à -100 m.

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