Компоненты скорости, ускорения и силы
В уравнении (9.4) мы разложили скорость на составляющие (или компоненты), которые говорят нам, насколько быстро продвигается тело в направлениях х, у и z. Скорость будет полностью определена как в отношении ее направления, так и абсолютной величины, если задать числовые значения трех ее компонент:
При этом абсолютная величина равна
Теперь пусть под действием силы меняется не только величина, но и направление скорости (фиг. 9.2). Хотя это довольно сложный случай, но с помощью подсчета изменения компонент его рассмотрение сильно упрощается. Изменение x-компоненты скорости за интервал Δt будет Δvx=axΔt, где ах то, чтоназывается x-компонентой ускорения. Совершенно аналогично Δvx = ayΔt и Δvz= azΔt. В такой формулировке Второй закон Ньютона фактически превращается в три закона. Действительно, мы говорим, что сила имеет то же направление, что и ускорение, так что каждая из составляющих силы в направлениях х, у и z равна массе, умноженной на изменение соответствующей компоненты скорости:
Подобно скорости и ускорению, сила тоже может быть разложена на компоненты, причем каждая из них является проекцией отрезка прямой, численно равного абсолютной величине силы и указывающего направление ее действия, на оси х, у и z:
где F — абсолютная величина силы, a (xF), (yF) и (zF) — углы между направлением силы и осями х, у и z соответственно.
Уравнения (9.7) представляют собой полную форму Второго закона Ньютона. Зная силы, действующие на тело, и разлагая их на компоненты, можно с помощью этих уравнений найти движение тела. Давайте рассмотрим простой пример. Пусть в направлениях х и у не действуют никакие силы, а есть сила только в направлении z (скажем, вертикально). Тогда, согласно уравнению (9.7), изменяется только одна вертикальная составляющая скорости; что же касается горизонтальных, то они будут оставаться неизменными. Пример такого движения уже рассматривался в гл. 7 (см. фиг. 7.3). Таким образом, горизонтальное движение падающего тела остается неизменным, тогда как в вертикальном направлении оно движется так, как будто никакого горизонтального движения вообще нет. Другими словами, если компоненты сил не связаны друг с другом, то и движения в направлениях осей х, у и z будут независимы.
Ах, физика
Если не изучать физику, то вся жизнь будет наполнена магией и чудесами.
раскрыть ветку
Похожие посты
1 год назад
Жена: опять он бухает с мужиками в гараже
Тем временем мужики:
1 год назад
Учительница физики проводит практическое занятие. Горлышко банки закрыто проволочной сеткой
Поддержать
3 года назад
Поверхностное натяжение
Представьте себе молекулы жидкости. Они довольно плотно расположены друг к другу и немного притягиваются. Те молекулы, которые находятся в толще жидкости, притягиваются и вверх, и вниз, и в стороны, поэтому все силы, действующие на них, скомпенсированы, уравновешены, и эти молекулы чувствуют себя свободно, могут передвигаться куда хотят. Но молекулы на поверхности притягиваются только внутрь, для них силы притяжения не скомпенсированы, и чтобы их не затягивало внутрь, они становятся чуть ближе друг к другу, от этого силы притяжения между ними увеличиваются, и это компенсирует затягивающую внутрь силу, следовательно на поверхности возникает тонкая пленка, в которой молекулы сильнее притягиваются друг к другу.
Пример поверхностного натяжения
физика. Что означает X в формуле axt = vx — v0x
неизвестная величина должна быть
например выразить, аx=vx-v0x/t и т. д.
Источник: Знание физики
Это проекция вектора. Тоесть т — это время (величина сколярная)
А в- это скорость (величина векторная)
Поэтому, чтобы не было разногласий, как это ускорение (векторная) умножить на время (сколярная) была придемана проекция.
Похожие вопросы
Ваш браузер устарел
Мы постоянно добавляем новый функционал в основной интерфейс проекта. К сожалению, старые браузеры не в состоянии качественно работать с современными программными продуктами. Для корректной работы используйте последние версии браузеров Chrome, Mozilla Firefox, Opera, Microsoft Edge или установите браузер Atom.
Проект по физике «Ах, каблучки!»
Объясните мне, ребята, Кто сейчас сказать готов Почему следы в асфальте Лишь от женских каблучков? Отвечайте же скорее, Что девчонки тяжелее? Вы когда-нибудь задумывались, почему летом следы на асфальте остаются только от женских каблуков. Может, в самом деле, девчонки тяжелее мальчишек? Но ведь это не всегда так, а виноваты в этом женские каблуки. Материал этой работы раскрывает секреты высоких каблуков, с точки зрения физики, и обуви, которая не всегда помогает сохранить наше здоровье.
Скачать:
Вложение | Размер |
---|---|
ah_kabluchki.docx | 360.74 КБ |
Предварительный просмотр:
Объясните мне, ребята,
Кто сейчас сказать готов
Почему следы в асфальте
Лишь от женских каблучков?
Отвечайте же скорее,
Что девчонки тяжелее?
Вы когда-нибудь задумывались, почему летом следы на асфальте остаются только от женских каблуков. Может, в самом деле, девчонки тяжелее мальчишек? Но ведь это не всегда так, а виноваты в этом женские каблуки.
Материал этой работы раскрывает секреты высоких каблуков, с точки зрения физики, и обуви, которая не всегда помогает сохранить наше здоровье.
Цель: расчет давления твердого тела на площадь опоры и определение вреда каблуков для здоровья человека.
Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:
- Изучить и проанализировать материал по теме исследования.
- Провести анкетирование и анализ полученных данных.
- Объяснить с точки зрения физики возникновение заболеваний из-за длительного ношения обуви на высоких каблуках.
- Выяснить, почему так сложно ходить на высоких каблуках.
- Разработать правила, которые помогут сохранить наше здоровье;
- Разработать материал, который можно использовать на родительских собраниях.
Предмет исследования — высокие каблуки.
Объект исследования – влияние высоких каблуков на здоровье человека с точки зрения физики.
Подумав о том, почему человек без лыж проваливаюсь в снег, а на лыжах нет, была выдвинута гипотеза: давление твердого тела зависит от площади опоры.
Тема работы очень актуальна потому, что полученную информацию можно использовать на уроках физики при прохождении тем: «Давление твердых тел», «Центр тяжести». А также в рамках внеклассной работы, как информацию для родителей и подростков.
История происхождения каблуков очень интересна. Вот некоторые факты: раньше вместо каблуков носили обувь на платформе. В основном ее использовали, чтобы увеличить свой рост и соответственно статус. Подошвы делались в основном из дерева или пробки. Около 200 лет до нашей эры появилась котурн ы – обувь на платформе, которую использовали римские и греческие актеры театра. Такая обувь делала их заметнее на сцене.
В Венеции, начиная с 15 века, женщины разных сословий надевали очень большие платформы 20 -30 сантиметров высотой, — цокколи (копытца).
В 16 веке в дамскую моду входит обувь не просто на высокой, а очень высокой платформе высотой от 14 до 70 сантиметров — “chopines”. Женщины в такой обуви могли ходить только с помощью палочки или прислуги.
Также известно, что в Древнем Египте примерно в 4000 году до нашей эры простые землепашцы, пользовались обувью на каблуках, так как она создавала необходимый упор, чтобы легче было передвигаться по мягкой земле.
На Руси первые каблуки появились в 14 веке. Их вырезали из цельных кусков дерева и вкладывали в сапог под подошву. Сверху всю конструкцию обшивали кожей. В XVI веке появился наборный каблук, состоящий из многих слоев кожи, скрепленных металлической скобкой и подбитых подковкой. Ходить в обуви на таких каблуках было крайне тяжело, потому, что еще не изобрели супинатор и детали, которые фиксировали стопу, например обувной язычок. Да и шили тогда без различия правой и левой ноги.
Считается, что современный каблук придумали мужчины, чтобы во время верховой езды нога лучше держалась в стремени.
Первой женщиной, которая появилась на публике в туфлях на каблуках, была Екатерина Медичи. В 1533 она привезла их из Флоренции на свою свадьбу с графом Орлеанским. Чтобы как-то отличаться, друг от друга, каждый владелец обуви желал оригинальной отделки своих туфель: это могли быть вышивка, ленты и даже драгоценные камни.
Таким образом, назначение каблука обуви менялось исторически в зависимости от государства, эпохи, времени. В настоящее время высокий каблук обуви является украшением и характерен в основном для женской обуви. С тех самых пор и до нашего времени дамы сознательно портят ноги ради моды.
По результатам анкетирования, которое проводилось в нашей школе, было выяснено, что большинство учениц нашей школы отдают предпочтение обуви без каблуков (балеткам, кедам и кроссовкам) и 43% девушек выбирают обувь на каблуках, а большая часть преподавателей, а это 70 % – обувь на каблуках;
- Большинство учителей считают, что каблуки надо начинать носить в возрасте 18 лет. А большая часть учениц начала носить обувь на каблуках в возрасте 12-15 лет, что, по мнению врачей-ортопедов вредно для здоровья.
- Высота каблука у наших учителей и девочек намного больше, чем физиологически рекомендуемая.
- Время ношения каблуков в течение дня: 6-7 часов и более – это очень вредно для здоровья. Почти 80% опрошенных считают, что обувь на каблуках носят из-за того, что это модно и красиво.
- Только двое считают, что каблуки носить совсем не вредно.
Начинать носить обувь на каблуках можно с 20-25 лет, когда позвоночник полностью сформируется.
Проведение анкетирования и анализ результатов показали что эта работа просто необходима, для того чтобы донести знания для тех, кто плохо понимает, что ожидает их в будущем. Стоя на каблуках, у человека смещается центр тяжести и его равновесие становится менее устойчивым.
Вред высоких каблуков объясняется избыточной перегрузкой передней части стопы, потерей рессорной функции стопы, неправильным распределением веса тела, изменением положения центра тяжести тела с уменьшением площади опоры.
Рассчитаем давление, которое оказывают на твердую опору одной и двумя ногами в обуви на каблуках и без них.
Найдем площадь поверхности, на которую оказывают давление одной стопой по формуле: S 1 = (В + С/2) · S к .
- Для этого я с помощью карандаша обведём края подметки и каблука; посчитаем число полных (В) и неполных клеток (С), число неполных клеток разделим пополам и умножим на площадь одной клетки 1/4 см 2 (S к );
- для определения давления, используем формулу: .
Анализируя результаты, делаем вывод: чем больше площадь опоры, тем меньше давление, производимое одной и той же силой на эту опору. Если учитель стоит на шпильке, то его давление на пол чуть больше 82 тысяч, в танкетках оно чуть больше 5 тысяч, а в балетках чуть больше 3 тысяч. А если сравнить давление, которое оказывают девчонки и мальчишки, то девчонки, стоя на одной ноге оказывают давление приближенно 92,5 тысячи, а мальчишки только около 25 тыс.
Для сравнения: гусеничный трактор оказывает давление на почву равное от 27тысяч до 75 тысяч Па, а учителя и девчонки, стоя на шпильке, оказывают давление больше гусеничного трактора. Значит, давление зависит от площади опоры: гипотеза проекта подтвердилась.
Можно вычислить идеальную и физиологическую высоту каблука по следующим формулам
L — Ваш рост (в см);
d — длина ног, измеряемая от линии талии до пола (в см);
k — коэффициент идеального соотношения между ростом и длиной ног ( k = 1,61).
l – длина стопы (в см).
Согласно ортопедам, рассчитанное значение высоты каблука по этим формулам помогают ступням при ходьбе и оберегают их от усталости.
Материалы работы изложены на информационных листах, которые были размещены в коридоре школы для девочек и в учительской для учителей. В них также можно найти рекомендации и правила, соблюдение которых, помогут сохранить ваше здоровье. Создан буклет, который могут использовать классные руководители на своих родительских собраниях.
В общем, обувь на высоком каблуке – это, конечно же, очень красиво, но если вы желаете как можно дольше сохранить свое здоровье, не стоит ей злоупотреблять. Обувайте такую обувь по торжественным случаям пару раз в месяц, а для ежедневного ношения используйте удобные и простые модели с каблуком не более 4 сантиметров, чтобы вес тела распределялся равномерно.
- Обувь на высоком каблуке//investyar.ru.
- Высокие каблуки: за и против//www.takzdorovo.ru
- Перышкин А.В. Физика. 7 кл.: учеб. для общеобразоват. Учреждений/9-е изд., – М.: Дрофа, 2014.