Меню

Как найти силу давления если известна масса

Как вычислить, какое давление вы производите, если знаете массу тела и площадь ботинка?

Давление вычисляется по формуле p = F/S, где p — давление, F — сила, действующая на поверхность, и S — площадь поверхности.

F = mg, где m — масса тела, g — ускорение свободного падения

Давление выражается в массе, деленной на площадь. Чтобы получить давление на еденицу площади нужно просто разделить массу на площадь. Например 100 кг/30 см^2 = 3.333. кг/см^2

С какой скоростью должен двигаться предмет, чтобы его масса увеличилась в три раза?

Берём общеизвестную (из школьного учебника физики) формулу релятивистской массы:

где m — масса предмета «на скорости»,

v — скорость предмета

Далее, берём m = n * m0, где n — множитель, во сколько раз увеличивается масса.

Решаем эту систему уравнений и получаем формулу чему должна быть равна скорость предмета, чтобы его масса увеличилась в n раз:

v = c * SQRT((n^2 — 1)/n^2), где SQRT — операция взятия квадратного корня из выражения в скобках.

Подставляем сюда любые n и прёмся от собственной крутости:

n = 2, v = 0.866 скорости света

n = 3, v = 0.943 скорости света

n = 4, v = 0.968 скорости света

1 9 0 · Хороший ответ

Какой потенциальной энергией относительно Земли обладает тело массой 100 кг на высоте 10 м?

Потенциальная энергия высчитывается по формуле E = mgh, m — масса, g — ускорение свободного падения, h — высота. 100 *10 *10 = 10 000 Дж = 10КДж

2 7 · Хороший ответ

Действительно ли два тела (например, шара) одинаковой формы, но разной массы, будут иметь одну скорость падения? Если это так, то почему?

И ещё одно важное условие — в вакууме. И не скоростью, а ускорением в данном случае. Да, в известной степени приближения это так. Давайте разбираться.

Итак, если два тела падают с одинаковой высоты в вакууме, то они упадут одновременно. Ещё Галилео Галилей в своё время опытным путём доказал, что тела падают на Землю (именно с большой буквы — мы говорим о планете) с одинаковым ускорением вне зависимости от их формы и массы. Легенда гласит, что он взял прозрачную трубку, поместил туда дробинку и перо, а вот воздух оттуда выкачал. И оказалось, что находясь в такой трубке, оба тела падали вниз одновременно. Дело в том, что каждое тело, находящееся в поле притяжения Земли, испытывает одно и то же ускорение (в среднем g

9.8 м/с²) свободного падения вне зависимости от его массы (на самом деле это не совсем так, но в первом приближении — да. На самом деле, в физике это не редкость — читаем до конца).

Если же падение происходит в воздушной среде, то кроме ускорения свободного падения возникает ещё одно; оно направлено противдвижения тела (если тело просто падает — то против направления свободного падения) и вызвано силой сопротивления воздуха. Сама сила зависит от кучи факторов (скорость и форма тела, например), а вот ускорение, которое придаст эта сила телу зависит уже от массы этого тела (второй закон Ньютона — F=ma, где a — ускорение). То есть, если условно, то «падают» тела с одним и тем же ускорением, но в разной степени «замедляются» под действием силы сопротивления среды. Иначе говоря, пенопластовый шарик будет активнее «тормозиться» о воздух коль скоро его масса меньше, чем у рядом летящего свинцового. В вакууме никакого сопротивления нет и оба шарика упадут примерно (с точностью до глубины вакуума и аккуратности проведения эксперимента) одновременно.

Читайте также:  Водоснабжение частного дома и давление в трубах

Ну и в заключении обещанная оговорка. В упомянутой выше трубке, такой же как у Галилея, даже в идеальных условиях дробинка упадёт на ничтожное количество наносекунд раньше опять же из за того, что её масса ничтожно (по сравнению с массой Земли) отличается от массы пера. Дело в том, что в Законе всемирного тяготения, описывающем силу попарного притяжения массивных тел, фигурируют ОБЕ массы. То есть для каждой пары таких тел результирующая сила (а значит и ускорение) будет зависеть от массы «падающего» тела. Однако, вклад дробинки в эту силу будет ничтожным, а значит и разница между значениями ускорений для дробинки и пера будет исчезающе мала. Если, например, вести речь о «падении» двух шаров в половину и в четверть массы Земли соответвтенно, то первый «упадёт» заметно раньше второго. Правда о «падении» тут говорить сложно — такая масса заметно сместит и саму Землю.

Кстати, когда дробинка или, скажем, камень падает на Землю, то, согласно всё тому же Закону всемирного тяготения, не только камень преодолевает расстояние до Земли, но и Земля в этот момент на ничтожно (исчезающе) малое расстояние приближается к камню. Без комментариев. Просто подумайте об этом перед сном.

1 8 · Хороший ответ

Вес и масса разные понятия? В физике мы узнали, что Р = mg при неподвижности тела. Значит человек весом 70 кг будет иметь массу в 7 кг?

Нет, не значит. Человек массой 70 кг будет давить на землю с силой 70*9,8 и она будет выражена в Ньютонах, а не в килограмах. Это если очень коротко ответить. Но 140 символов ну-ну-ну

Объясните чайнику: если до Большого взрыва Вселенная была бесконечно мала, то как называлось то пространство, которое ее окружало?

Разум цепляется за привычное. Например, мы привыкли, что все тела падают вниз. Привыкли настолько, что в Англии, на родине Ньютона, еще в девятнадцатом веке огромной общественной популярностью пользовалась книга, в которой «доказывалось», что Земля — плоская, ведь иначе мы бы с нее упали. Раз она плоская, у нее должен быть край. Однако, путешествие Магеллана показало — если плыть все время на запад, то снова приплывешь в Европу, только уже с востока. Итак, Земля — шар, а с тем, что люди на другой стороне ходят «вверх ногами», придется смириться, хоть это и противоречит «здравому смыслу».

Читайте также:  Поведение ребенка при внутричерепном давлении

Ну, «здравый смысл» с тех пор кое-как примирился с законом всемирного тяготения, но теперь есть новая задача — понять, как Вселенная может быть ограниченной в объеме и при этом не иметь «краев» и чего-то «вне». Что ж, лучшая аналогия — это старые игры, где, выходя за конец экрана, какой-нибудь пэкмен, или диггер, или змейка, или Марио оказывались с противоположного. Для них, таким образом, края экрана не существовало.

Ограниченная по объему трехмерная вселенная — это нечто подобное. Представьте себе: вы находитесь в комнате, у которой как будто две двери в противоположных стенах. Вы открываете дверь и видите такую же комнату и себя со спины, открывающего дверь в следующей стене, за которой видна еще одна комната и еще один вы, и так далее. И за спиной у вас скрипнула дверь — на самом деле та же самая, потому что дверь — одна. И происходит это не потому, что существует бесконечное число вас, а потому что вселенная зациклена сама на себя — просто свет делает несколько кругов по этой вселенной прежде чем достичь ваших глаз. Если в этой нашей вселенной сделать скорость света, к примеру, один метр в секунду, то вы будете видеть себя в другой комнате уже с задержкой в несколько секунд. Теперь добавим еще двери, точнее, одну дверь двум другим стенам комнаты. А теперь — люк в полу и потолке с теми же эффектами.

А теперь — уберем стены, пол и потолок! И увидим многократные копии себя же через равные промежутки пространства. Хотя на самом деле эти копии настолько же реальны, насколько ваше отражение в зеркале — то, что мы видим в зеркале отраженную комнату, отнюдь не значит, что есть еще одна комната.

Поздравляю! Вот вы и очутились во вселенной с ограниченным объемом, но без краев и чего-то «вне». Это лишь один из вариантов, тороидальный. В сферической вселенной вы бы видели размытый образ себя во всем поле зрения — причем, считая, что угол обзора у нас 180°, вы бы видели в упор свой затылок, а в нижнем краю зрения — макушку, в верхнем — подошвы обуви, а по бокам — уши. Но это уже мелочи.

Почему так не происходит в нашей Вселенной? Дело в том, что она расширяется, и достаточно удаленные ее участки улетают от нас быстрее скорости света. В общем, даже если вселенная конечна, свет, испущенный нами или отраженный от нас, просто не имеет возможности к нам возвратиться. Это — большой вариант комнаты.

А теперь рассмотрим противоположный сценарий. Будем сжимать нашу комнату без стен. Вот нам уже в ней неуютно. Вот вы в нее уже не помещаетесь, вас прижимает носом к своему собственному затылку, который вы видите перед собой, и вы чувствуете затылком, как к нему прижало ваш же нос. Вот комната становится размером с атомное ядро. И вот мы приходим в состояние «сразу» после Большого Взрыва. «Сразу» заключено в кавычки, потому что время — это тоже лишь измерение пространства. Так что нет не только «вне» вселенной, но и «до» Большого Взрыва. Ну, то есть, в одной из моделей.

Читайте также:  Периодически загорается лампочка давления масла ауди а6 с5

Источник

Как найти среднюю силу давления воды на боковую стенку сосуда?

Расчитать давление жидкости на стенку сосуда, можно по формуле:

pгидр=ρgh2,

где ρ0 — плотность жидкости; g — модуль ускорения свободного падения; h — высота вертикальной стенки сосуда (столба жидкости).

Определите ударную вязкость, если на разрушение образца была затрачена работа 110 Дж, сечение образца 5×8 мм?

Вычислить ударную вязкость можно по формуле ан=Ан/S.

, где Ан — работа, потраченная на деформацию и разрушение, измеряется Дж,

S — площадь поперечного сечения образца, измеряется в м2

Вычисляем площадь. 5мм*8мм = 40 мм2. В метрах это 0,040 м2.

Умножаем 110 на 0,04 и получаем 4,4.

Ударная вязкость равна 4,4 Дж/м2

В каком сосуде на дно оказывается самое большое давление?

TL;DR в узком и высоком.

Чуть подробнее:

Давление (p) на дно сосуда расчитывается по формуле

p = ρgh, где

ρ — плотность жидкости
g — ускорение свободного падения
h — высота

Т.е. на давление напрямую не влияют:
— форма сосуда
— площадь и форма дна
— площадь и форма стенок
— и т.д.

Если же мы имеем фиксированный объем жидкости, и хотим налить её в такой сосуд, чтобы давление было максимальное, то нужно налить её в узкий и высокий сосуд, тогда высота столба жидкости будет максимальная и соответственно будет оказываться максимальное давление на дно.

Как рассчитать время заполнения сосуда жидкостью, если при этом она вытекает снизу под своим давлением?

Для скорости вытекания нужно воспользоваться формулой Торричелли.

где h — высота столба жидкости над отверстием

В килограммах в секунд эта скорость вытекания будет равна u = rho*S*v

Отсюда, кстати можно найти максимальную возможную высоту — когда скорость вытекания сравняется с V.

Теперь надо определить, за какое время наполнится до высоты h

Пусть S1 — площадь дна сосуда. Тогда скорость увеличения высоты благодаря втеканию V/(rho*S1) обозначим это константой a

А уменьшение благодаря вытеканию — S*sqrt(2*g*h)/S1. обозначим это все как b*sqrt(h)

Итого, складывая получим диффур

Он с разделяющимися переменными, поэтому легко интегрируется, и если я не наврал, то должно получится так t =

Правда в реальности формула Торричелли не совсем верна и не учитывает вязкость, и втекающий поток если очень сильный, будет создавать дополнительное давление, меняющее скорость.

Источник

Adblock
detector