Как найти силу тяжести зная объем тела - Исправление недочетов и поиск решений вместе с Examum.ru

Как определить силу тяжести

Сила тяжести — это сила, которая действует на любое тело, находящееся вблизи поверхности Земли. Сила тяжести всегда направлена вертикально относительно горизонтальной поверхности. Определить силу тяжести достаточно легко.

Инструкция

Первоначально потребуется найти массу тела, для которой определяется сила тяжести. Для того чтобы это выяснить, потребуется воспользоваться формулой:
m = p*V, где p — это плотность вещества данного тела, V — его объем.
Данная формула не является единственной, с помощью которой можно найти массу тела. При нахождении силы тяжести тела, как правило, оговаривается, что оно находится в состоянии покоя. А это означает, что нужно найти не просто массу тела, а именно инертную массу, формула нахождения которой указана выше.

Пример: Требуется найти массу льда, объем которого 22 м³. Для того чтобы решить эту задачу, понадобится выяснить, какова плотность льда. Эти данные можно подчеркнуть из таблицы плотности различных веществ. В ее состав входят данные не только данные о плотности твердых тел, но и сыпучих, жидких, газообразных веществ. Согласно этой таблице, плотность льда составляет 900 кг/м³. Тогда масса льда найдется так:
m = 900*22 = 19800 кг или 19.8 т.
Ответ: масса льда составляет 19800 кг или 19.8 т.

Теперь, зная массу тела, можно найти и величину силы тяжести. Для этого существует формула:
F = m*g
Пример: Требуется найти силу тяжести глыбы льда, масса которой 19800 кг. Для решения данной задачи надо применить указанную формулу:
F = 19800*9.81 = 194238 Н (Ньютонов)
Ответ: Сила тяжести глыбы льда составляет 194238 Н

Обратите внимание

Чтобы определить силу тяжести тела, существует еще одна формула, более сложная и требующая несколько иных данных:
F = γ*M*(m/r²), где γ — гравитационная постоянная (γ = 6.67*10 в степени (-11)), M — масса Земли (M = 5.97*10 в степени (24) кг), m — масса тела, r -расстояние от центра Земли до центра массы данного тела.
Эта формула называется гравитационной, она редко применяется на практике, т.к. человечеству давно известны величины ускорения свободного падения для каждой из планет Солнечной системы.

Источники:

как найти силу тяжести

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.

Источник

Не уверен в ответе?

Найди верный ответ на вопрос ✅ «Как найти силу тяжести зная обьём и плотность? …» по предмету 📙 Физика, а если ответа нет или никто не дал верного ответа, то воспользуйся поиском и попробуй найти ответ среди похожих вопросов.

Искать другие ответы

Источник

Задача. Определите вес, силу тяжести и массу ртути, объём которой displaystyle V=0,8 л.

Дано:

displaystyle V=0,8 л

Найти:
displaystyle P — ?
displaystyle m — ?
$displaystyle {{F}_{t}}$ — ?

Решение

Думаем: массу ртути свяжем с объёмом через её определение (1).

displaystyle m=rho V (1)

где
- — плотность ртути (величина табличная).

Силу тяжести найдём через её определение:

$displaystyle {{F}_{t}}=mg$ (2)

Вес тела — сила с которой тело действует на опору или подвес, в нашем случае ртуть покоится, тогда:

$displaystyle P={{F}_{t}}$ (3)

Решаем: массу мы уже знаем. Подставим (1) в (2):

$displaystyle {{F}_{t}}=rho Vg$ (4)

Вес тела найдём из (3) при условии (4):

displaystyle P=rho Vg (5)

Считаем: для расчётов необходимо вспомнить константы. displaystyle g=10 м/с², displaystyle rho =13540 кг/м³. Кроме того, все параметры необходимо перевести в единицы СИ: л displaystyle =0,8 дм³ $displaystyle =0,8*{{10}^{-3}}$ м³. Тогда:

$displaystyle m=13540*0,8*{{10}^{-3}}approx 10,8$ кг

$displaystyle {{F}_{t}}=13540*0,8*{{10}^{-3}}*10approx 108$ Н

$displaystyle P=13540*0,8*{{10}^{-3}}*10approx 108$ Н

Ответ: $displaystyle {{F}_{t}}approx 108$ кг; Н; displaystyle Papprox 108 Н.

Ещё задачи на тему «Силы. Динамика.»

Источник

Войти

Задать вопрос

Физика

Юстиниан

14 января, 09:16

Как найти силу тяжести если известны плотность и объем

Ответы (1)

Минодора

14 января, 09:29

0

F=mg m=p*V F=p*V*g где p — плотность, V — обьем,
- Комментировать
- Жалоба
- Ссылка

Знаете ответ?

Сомневаетесь в ответе?

Найдите правильный ответ на вопрос ✅ «Как найти силу тяжести если известны плотность и объем …» по предмету 📘 Физика, а если вы сомневаетесь в правильности ответов или ответ отсутствует, то попробуйте воспользоваться умным поиском на сайте и найти ответы на похожие вопросы.

Смотреть другие ответы

Новые вопросы по физике

Проводники сообщили заряд 1*10’9 кл, его зарядили до потенциала 100 в. Определить электроемкость проводника?

Ответы (2)

Две стальные проволоки, имеющие одинаковые длины, но разные сечения, включены параллельно в цепь. В какой из них будет выделяться большее количество теплоты за одно и то же время?

Ответы (1)

Что определяется выражением Q/m

Ответы (1)

Скорость автобуса равна20 м/с а скорость гоночного автомобиля 360 км/ч. Во сколька раз скорость гоночного автомобиля больше скорости автобуса

Ответы (1)

Кубик со стороной 2 см имеет массу 16 грамм. Найти плотность. Ответ дать в системе СИ

Ответы (1)

Главная » Физика » Как найти силу тяжести если известны плотность и объем

Источник

Загрузить PDF

Сила гравитации считается в физике одним из фундаментальных взаимодействий. Наиболее важным свойством силы гравитации является то, что она универсальна —
все предметы притягиваются друг к другу.^[1] Действующая между двумя объектами сила гравитации зависит от величины их масс и расстояния между ними.^[2]

1
Запишите уравнения для силы гравитации, с которой объекты притягиваются друг к другу: F_грав = (Gm₁m₂)/d².^[3] Для расчета гравитационной силы необходимо знать массы взаимодействующих объектов и расстояние между ними. Входящие в формулу величины перечислены ниже.
- F_грав — сила гравитации;
- G — гравитационная постоянная, равная 6,673 x 10^-11 Нм²/кг²;^[4]
- m₁ — масса первого объекта;
- m₂ — масса второго объекта;
- d — расстояние между центрами масс двух объектов.
- Иногда вместо d используют обозначение r. Оба символа соответствуют расстоянию между двумя объектами.
2

Используйте соответствующие метрические единицы измерения. В данное уравнение следует подставлять величины, выраженные в метрических единицах. Масса объектов должна быть выражена в килограммах (кг), а расстояние — в метрах (м). Прежде чем приступить к вычислениям, необходимо перевести все величины в метрические единицы измерения.
3

Определите массу рассматриваемого объекта. Достаточно мелкие предметы можно взвесить на весах и найти их вес в килограммах (кг). Массу более крупных объектов можно поискать в справочниках или интернете. Обычно масса дается в условии физической задачи.
4
Измерьте расстояние между двумя объектами. Если вы хотите вычислить силу гравитации между каким-либо предметом и Землей, необходимо определить расстояние между этим предметом и центром Земли.^[5]
- Расстояние от поверхности Земли до ее центра составляет около 6,38 x 10⁶ м.^[6]
- В интернете можно найти таблицы и другие данные с информацией о примерных расстояниях от центра Земли до предметов, которые находятся на определенной высоте над поверхностью Земли.^[7]
5
Проделайте вычисления. После того как вы найдете значения всех необходимых величин, их следует подставить в формулу и провести вычисления. Проследите, чтобы все величины были выражены в метрической системе и правильных единицах измерения. Массу следует подставлять в килограммах, а расстояние в метрах. После этого проделайте вычисления в правильном порядке.
- Рассмотрим пример. Определите силу гравитации, которая действует на человека массой 68 кг, стоящего на поверхности Земли. Масса Земли составляет 5,98 x 10²⁴ кг.^[8]
- Убедитесь, что все величины выражены в подходящих единицах измерения: m₁ = 5,98 x 10²⁴ кг, m₂ = 68 кг, G = 6,673 x 10^-11 Нм²/кг², d = 6,38 x 10⁶ м.
- Запишите формулу: F_грав = (Gm₁m₂)/d² = [(6,67 x 10^-11) x 68 x (5,98 x 10²⁴)]/(6,38 x 10⁶)².
- Перемножьте массы двух объектов: 68 x (5,98 x 10²⁴) = 4,06 x 10²⁶.
- Умножьте произведение m₁ и m₂ на гравитационную постоянную G: (4,06 x 10²⁶) x (6,67 x 10^-11) = 2,708 x 10¹⁶.
- Возведите в квадрат расстояние между двумя объектами: (6,38 x 10⁶)² = 4,07 x 10¹³.
- Поделите произведение G x m₁ x m₂ на квадрат расстояния, в результате у вас получится сила гравитации в ньютонах (Н): 2,708 x 10¹⁶/4,07 x 10¹³ = 665 Н.
- Таким образом, сила гравитации составляет 665 Н.
Реклама

1
Согласно второму закону Ньютона F = ma. Этот закон гласит, что под действием силы (или отличной от нуля равнодействующей всех сил) тело будет двигаться с ускорением.^[9] Иными словами, если действующая на тело сила не уравновешена другими силами, данное тело будет двигаться с ускорением в направлении действия этой силы.
- Данный закон можно выразить в виде уравнения F = ma, где F — сила, m — масса тела, a — ускорение.
- По данному уравнению и известной величине ускорения свободного падения можно рассчитать силу гравитации, которая действует на любое тело на поверхности Земли.
2
Узнайте об ускорении свободного падения. На Земле сила гравитации вызывает ускорение 9,8 м/с². Таким образом, силу гравитации на поверхности Земли можно вычислить по простой формуле F_грав = mg.
- Для более точного расчета силы гравитации можно использовать приведенное ранее уравнение F_грав = (GM_Землиm)/d².
3

Используйте метрическую систему мер. В данное уравнение следует подставлять величины, выраженные в метрических единицах. Массу тела необходимо выразить в килограммах (кг), а ускорение — в метрах на секунду в квадрате (м/с²). Перед вычислениями необходимо перевести все величины в метрические единицы измерения.
4

Определите массу интересующего вас объекта. Достаточно мелкие предметы можно взвесить на весах и определить их массу в килограммах (кг). Массу более крупных объектов можно поискать в справочниках или интернете. Обычно масса дается в условии физической задачи.
5
Проведите вычисления. После того как вы найдете значения всех необходимых величин, их следует подставить в формулу и провести вычисления. Проследите, чтобы все величины были выражены в метрической системе и правильных единицах измерения. Массу следует подставлять в килограммах, а расстояние в метрах. После этого проделайте вычисления в правильном порядке.
- Возьмем приведенную выше задачу и посмотрим, насколько точные результаты дает данная формула. Определим силу гравитации, которая действует на человека массой 68 кг, стоящего на поверхности Земли.
- Убедимся, что все величины выражены в соответствующих единицах измерения: m = 68 кг, g = 9,8 м/с².
- Запишем формулу: F_грав = mg = 68*9,8 = 666 Н.
- Таким образом, уравнение F = mg дает силу гравитации 666 Н, в то время как более точная формула дает величину 665 Н. Как видно, эти значения практически одинаковы.
Реклама

Советы

Две приведенные формулы должны давать одинаковый результат, однако вторую формулу проще использовать при рассмотрении объектов на поверхности планеты.
Используйте первую формулу, если не известно ускорение свободного падения на поверхности планеты или необходимо определить силу гравитации между двумя большими объектами, например между планетой и ее спутником.

Об этой статье

Эту страницу просматривали 16 455 раз.

Была ли эта статья полезной?

Источник