Как доказать, что F равно Ma? – Обзоры Вики
Итак, что такое физика ФМА? Уравнение F = ma, сокращение для второго закона движения Ньютона, является 1 + 1 = 2 классической механики. Уравнение кажется очевидным и простым. Кажется, просто перевести обычный опыт в измеримые термины: толкните что-то, и оно сдвинется.
Равен ли F MA F MG? F = мг -> это формула только для силы тяжести, потому что g – ускорение свободного падения. По сути, эти две формулы – одно и то же, потому что g – это форма ускорения, но вы не можете использовать F = mg вместо F = ma, потому что сила тяжести редко бывает единственной силой, которая действует на тело в ваших физических задачах.
Кроме того, равно ли F на M? Второй закон Ньютона, гласящий, что сила F, действующая на тело, равна произведению массы m тела на ускорение a его центра масс, F = ма, является основным уравнением движения в классической механике.
Что такое сила Дайн? дина, единица силы в системе физических единиц сантиметр-грамм-секунда, равная силе, которая сообщает свободной массе в один грамм ускорение один сантиметр в секунду в секунду. Один дина равна 0.00001 ньютона.
Какой второй закон движения доказывает, что F MA С помощью этого?
Второй закон Ньютона гласит, что сила, приложенная к системе, равна скорости изменения импульса во времени. Итак, F=dtdP. Цель P=mv. Итак, F=dtd(mv) или F=mdtdv.
Является ли дина единицей энергии? мощность, сила») — производная единица сила указана в системе единиц сантиметр-грамм-секунда (СГС), предшественнице современной СИ.
…
| дина | |
|---|---|
| Система единиц | Единицы CGS |
| Единица | Форс-мажор |
| Символ | динам |
| Преобразования |
Какая связь между ньютоном и диной? Ньютон – это единица силы СИ, тогда как дина – это единица силы СГС.
1 Н = 105 дина.
Что такое сила Ньютона?
Один ньютон – это сила, необходимая для ускорения одного килограмма массы со скоростью один метр в секунду в квадрате в направлении приложенной силы. Ответ: Ньютон – это сила, действующая на тело массой 1 кг и вызывающая в нем ускорение 1 м/с.
Также Что такое третий закон движения? Третий закон Ньютона: закон действия и противодействия
Третий закон Ньютона гласит, что при взаимодействии двух тел они прикладывают друг к другу силы, равные по величине и противоположные по направлению. Третий закон также известен как закон действия и противодействия.
При каких условиях действует F MA?
Соотношение F = ma выполняется для следующих условий: (i) Когда скорость тела намного меньше скорости света. (ii) Когда масса остается постоянной.
Как используется второй закон Ньютона? Формально второй закон Ньютона можно сформулировать следующим образом: ускорение объекта, вызванное результирующей силой, прямо пропорционально величине результирующей силы.
, в том же направлении, что и чистая сила, и обратно пропорциональна массе объекта.
Как конвертировать дин?
Чтобы преобразовать измерение в динах в измерение в ньютонах, разделите силу на коэффициент конверсии. Сила в ньютонах равна динам, деленным на 100,000 50,000. Например, вот как преобразовать XNUMX XNUMX дин в ньютоны, используя приведенную выше формулу. Дины и ньютоны — это единицы, используемые для измерения силы.
Какова формула 1 дин?
Ньютон и Дайн
| Определение | Формула | |
|---|---|---|
| 1 newton | Сила, необходимая для ускорения 1 м / с. 2 в объекте массой 1 кг | 1N = 1 кг × 1 м / с 2 |
| 1 день | Сила, необходимая для ускорения 1 см / с. 2 в предмете массой 1 грамм | 1 дин = 1 г × 1 см / с 2 |
Июль 10, 2020
Что такое GCM s2? Единицей силы СГС является дина.
F=мг, единица массы СГС грамм а гравитация см/с2. Итак, единицей измерения дин является гсм-2.
Как мне преобразовать мою девушку в Дайн? Укажите значения ниже, чтобы преобразовать грамм-сила [gf] в дин [дин] или наоборот.
…
Таблица перевода граммов в Дайн.
| Грамм-сила [gf] | Дайн [дин] |
|---|---|
| 0.01 GF | 9.80665 дин |
| 0.1 GF | 98.0665 дин |
| 1 GF | 980.665 дин |
| 2 GF | 1961.33 дин |
Сколько стоит 1 ньютон в динах?
1 ньютон равен 100000 день.
Что такое Ньютон Класс 9? Один ньютон определяется как сила, необходимая для ускорения массы 1 кг за 1 мс–2 in направление приложенной силы. Ньютон – это единица силы в системе СИ.
Какие бывают 8 типов сил?
Или, чтобы прочитать об отдельной силе, щелкните ее название в списке ниже.
- Приложенная сила.
- Сила гравитации.
- Нормальная сила.
- Сила трения.
- Силы сопротивления воздуха.
- Сила натяжения.
- Весенняя сила.
Каковы 5 законов физики?
Важные законы физики
- Закон Авагадро. В 1811 году его открыл итальянский ученый Анедеос Авагадро. …
- Закон Ома. …
- Законы Ньютона (1642-1727)…
- Закон Кулона (1738–1806)…
- Закон Стефана (1835–1883)…
- Закон Паскаля (1623–1662)…
- Закон Гука (1635–1703)…
- Принцип Бернулли.
Что такое движение по инерции? Инерция движения определяется как неспособность тела самостоятельно изменять свое состояние движения. Это связано с массой.
Как называется второй закон Ньютона?
Чтобы понять это, мы должны использовать второй закон Ньютона – закон ускорения (ускорение = сила / масса).
Второй закон Ньютона гласит, что ускорение объекта напрямую связано с чистой силой и обратно пропорционально его массе. Ускорение объекта зависит от двух вещей: силы и массы.
Является ли FMA ложным? Первоначальный ответ: Что означает f=ma? Это неверно”, это как раз второй закон Ньютона, который кстати в правильной форме: Скажите: Ускорение тела с массой пропорционально приложенной к нему силе, и обратно пропорционально массе тела.
Является ли FMA точным?
На самом деле закон, F = ma не совсем верно; если бы это было определение, мы должны были бы сказать, что оно всегда верно; но это не … Во-первых, потому что Второй закон Ньютона не точен, а во-вторых, потому что для того, чтобы понять физические законы, вы должны понимать, что все они являются своего рода приближениями.
Действительно ли уравнение F MA верно в каждом случае, почему?
A: F в F = ma — это общая сила на объект, часто называемая «чистой силой». Это уравнение является вторым законом Ньютона.
… Хорошо, значит, нам нужно считать действительными все силы, действующие на объект, для F = ma.
Центробежная сила • Джеймс Трефил, энциклопедия «Двести законов мироздания»
Во вращающейся системе отсчета наблюдатель испытывает на себе действие силы, уводящей его от оси вращения.
Вам, наверное, доводилось испытывать неприятные ощущения, когда машина, в которой вы едете, входила в крутой вираж. Казалось, что сейчас вас так и выбросит на обочину. И если вспомнить законы механики Ньютона, то получается, что раз вас буквально вдавливало в дверцу, значит на вас действовала некая сила. Ее обычно называют «центробежная сила». Именно из-за центробежной силы так захватывает дух на крутых поворотах, когда эта сила прижимает вас к бортику автомобиля. (Между прочим, этот термин, происходящий от латинских слов centrum («центр») и fugus («бег»), ввел в научный обиход в 1689 году Исаак Ньютон.)
Стороннему наблюдателю, однако, всё будет представляться иначе. Когда машина закладывает вираж, наблюдатель сочтет, что вы просто продолжаете прямолинейное движение, как это и делало бы любое тело, на которое не оказывает действия никакая внешняя сила; а автомобиль отклоняется от прямолинейной траектории.
Такому наблюдателю покажется, что это не вас прижимает к дверце машины, а, наоборот, дверца машины начинает давить на вас.
Впрочем, никаких противоречий между этими двумя точками зрения нет. В обеих системах отсчета события описываются одинаково и для этого описания используются одни и те же уравнения. Единственным отличием будет интерпретация происходящего внешним и внутренним наблюдателем. В этом смысле центробежная сила напоминает силу Кориолиса (см. Эффект Кориолиса), которая также действует во вращающихся системах отсчета.
Поскольку не все наблюдатели видят действие этой силы, физики часто называют центробежную силу фиктивной силой или псевдосилой. Однако мне кажется, что такая интерпретация может вводить в заблуждение. В конце концов, едва ли можно назвать фиктивной силу, которая ощутимо придавливает вас к дверце автомобиля. Просто всё дело в том, что, продолжая двигаться по инерции, ваше тело стремится сохранить прямолинейное направление движения, в то время как автомобиль от него уклоняется и из-за этого давит на вас.
Чтобы проиллюстрировать эквивалентность двух описаний центробежной силы, давайте немного поупражняемся в математике. Тело, движущееся с постоянной скоростью по окружности, движется с ускорением, поскольку оно всё время меняет направление. Это ускорение равно v2/r, где v — скорость, а r — радиус окружности. Соответственно, наблюдатель, находящийся в движущейся по окружности системе отсчета, будет испытывать центробежную силу, равную mv2/r.
Теперь обобщим сказанное: любое тело, движущееся по криволинейной траектории, — будь то пассажир в машине на вираже, мяч на веревочке, который вы раскручиваете над головой, или Земля на орбите вокруг Солнца — испытывает на себе действие силы, которая обусловлена давлением дверцы автомобиля, натяжением веревки или гравитационным притяжением Солнца. Назовем эту силу F. С точки зрения того, кто находится во вращающейся системе отсчета, тело не движется. Это означает, что внутренняя сила F уравновешивается внешней центробежной силой:
F = mv2/r
Однако с точки зрения наблюдателя, находящегося вне вращающейся системы отсчета, тело (вы, мяч, Земля) движется равноускоренно под воздействием внешней силы.
Согласно второму закону механики Ньютона, отношение между силой и ускорением в этом случае F = ma. Подставив в это уравнение формулу ускорения для тела, движущегося по окружности, получим:
F = ma = mv2/r
Но тем самым мы получили в точности уравнение для наблюдателя, находящегося во вращающейся системе отсчета. Значит, оба наблюдателя приходят к идентичным результатам относительно величины действующей силы, хотя и исходят из разных предпосылок.
Это очень важная иллюстрация того, что представляет собою механика как наука. Наблюдатели, находящиеся в различных системах отсчета, могут описывать происходящие явления совершенно по-разному. Однако, сколь бы принципиальными ни были различия в подходах к описанию наблюдаемых ими явлений, уравнения, их описывающие, окажутся идентичными. А это — не что иное, как принцип инвариантности законов природы, лежащий в основе теории относительности.
| Вопрос Как сила связана с импульсом? Автор вопроса: Мелисса Томас Ответить Импульс измеряет «содержимое движения» объекта и основан на произведении массы объекта и скорости.  Импульс удваивается, например, когда удваивается скорость. Точно так же, если два объекта движутся с одинаковой скоростью, один из них с удвоенной массой другого также имеет удвоенный импульс.Сила, с другой стороны, представляет собой толчок или тягу, которые применяются к объекту для ИЗМЕНЕНИЯ его импульса. Второй закон движения Ньютона определяет силу как произведение массы на УСКОРЕНИЕ (против скорости). Поскольку ускорение — это изменение скорости, деленное на время, вы можете связать эти две концепции следующими отношениями: сила = масса x (скорость/время) = (масса x скорость)/время = импульс/время Умножение обеих частей этого уравнения на время: сила x время = импульс Чтобы ответить на ваш первоначальный вопрос, разница между силой и импульсом — это время. Зная величину силы и время, в течение которого сила прикладывается к объекту,
сообщить вам результирующее изменение его импульса. Ответить Интересно, что это, наряду с третьим законом Ньютона, дает нам закон сохранения импульса. Третий закон Ньютона гласит, что для силы, действующей со стороны объекта 1 на объект 2, объект 2 действует на объект 1 с силой, равной по величине и противоположной по направлению силе, действующей на объект 1. Или, короче, F[1->2] = -F[2->1]. Теперь полное изменение импульса для любого взаимодействия равно интегралу от F[1->2] по времени плюс интеграл от F[2-> Аналогичный аргумент в пользу сохранения энергии можно привести, используя тот факт, что энергия является интегралом силы по отношению к положению. Ответить F = м * об/т Умножьте обе стороны на время, чтобы получить F т = м v Поскольку mv — это импульс, мы можем видеть, что импульс, сообщаемый объекту силой, равен произведению силы на время приложения силы. Таким образом, если к первоначально неподвижному объекту в течение 3 секунд приложена сила в 15 ньютонов вправо, он будет иметь импульс вправо 45 кг м/с. Однако большинство студентов, задающих этот вопрос, обычно пытаются выяснить обратную ситуацию. Если объект ударит меня с определенной инерцией, с какой силой он меня ударит? Обратите внимание, что из-за 3-го закона Ньютона это можно рассчитать таким же образом. Если брошенное яйцо попадает в вашу руку с импульсом 5 кг м/с, сила, которую оно прикладывает к вашей руке, зависит от времени, которое требуется вашей руке, чтобы поглотить импульс. Ответил: Роб Ландольфи, учитель естественных наук, Вашингтон, округ Колумбия |
Обратите внимание, что если p = mv и m постоянно, то F = dp/dt = m*dv/dt = ma. С другой стороны, вы также можете сказать, что изменение количества движения равно силе, умноженной на время, в которое она была приложена (или интегралу силы по времени, если сила не постоянна в течение периода времени). .
Доказательство F=ma? | Физика Фургон
Категория Выберите категориюО фургоне физикиЭлектричество и магнитыВсе остальноеСвет и звукДвижение вещейНовая и захватывающая физикаСостояния вещества и энергииКосмосПод водой и в воздухе
Подкатегория
ПоискЗадайте вопрос
Последний ответ: 15.09.2018
Вопрос:
доказать F=Ma
– Аноним
A:
Было бы трудно доказать F=ma по крайней мере по двум причинам.
1. Физика не начинается с четко определенного набора незыблемых аксиом и не переходит через математическую логику к доказанным фактам. Он составлен из комбинации наблюдений, предварительных обобщений и математического клея.
2. Так или иначе, F=ma оказывается ложным.
Даже если вы (ошибочно) предположите, что пространство и время имеют простую геометрию, правильная версия уравнения будет F=dp/dt, где p — импульс. [dp/dt означает скорость изменения импульса во времени (t).] Так случилось, что это версия, которую дал Ньютон, но она также неверна в том смысле, в каком ее имел в виду Ньютон. Причина в том, что p=mv, где v — скорость, а m — масса, зависящая от скорости. Ньютон не знал об этой внутренней зависимости скорости. F=ma было бы верным только в том случае, если бы m не зависело от скорости. Все это было разработано именно Эйнштейном в 1905.
В более достоверной общей геометрии термины, включая «а», не имеют фиксированного значения.
Майк В.
(опубликовано 22.
10.2007)
Дополнение №1: Почему F=ma?
Q:
Есть ли какое-то объяснение, почему F=ma? Интуитивно это имеет смысл, но все ли это просто экспериментально?
– Боб (19 лет)
Сиэтл, Вашингтон
A:
Как вы знаете, не совсем верно, что F=ma, но давайте пока просто подумаем над вашим глубоким вопросом для случая медленно движущихся объектов, где F=ma работает довольно хорошо. Надеюсь, вы простите многословный, нечеткий ответ, поскольку я не знаю хорошего короткого ответа.
Первое, что вы должны спросить о F=ma, это то, что оно на самом деле говорит нам о мире, поскольку, пока мы не выясним это, мы не сможем сказать, почему оно должно быть истинным или ложным. Вот в чем проблема. На большинстве объектов нет штампа со значением “m”. Пространство и время не представляют собой размеченную сетку координат, поэтому нам не просто даются значения «а» для объектов. Хуже всего, что такое F?
Допустим, мы игнорируем вопрос о том, как определить a, предположив, что каким-то образом у нас есть набор координат пространства-времени, который нас устраивает.
Теперь самое сложное. Что такое F? Допустим, мы видим некоторое m с a. Что мешает нам просто изобрести F, чтобы сделать F=ma истинным? Если бы мы всегда могли это делать, то F=ma было бы непроверяемым и бессмысленным. Поэтому мы должны настаивать на некоторых правилах относительно F. Третий закон гласит, что должна быть противоположная буква F на чем-то еще, и мы можем настаивать на том, чтобы это что-то было достаточно близко. В более общем плане мы можем настаивать на том, чтобы правила, когда должна быть буква F, не были слишком странными или сложными. Если мы сможем подогнать то, что видим, под эти правила, то сможем сказать, что F=ma истинно. До определенного момента эта программа работает.
Это очень сжатая версия длинного обсуждения. Не стесняйтесь следить за новостями.
Mike W.
(опубликовано 25.06.2011)
Дополнение #2: Силы и Ньютон
Вопрос:
f=ma не соответствует реальным наблюдениям. Если вы сильно надавили на стену, а она по-прежнему не двигается, тогда a=0, а f=ma также равно 0, показывая, что на стену не действует никакая сила, что неверно. Другой пример: если вы поместите тяжелый предмет на поверхность с высоким коэффициентом трения, например, на резину, то сила, необходимая для его ускорения, будет намного выше, чем сила, необходимая для придания аналогичного ускорения на скользкой поверхности, такой как лед. по закону Ньютона f=ma силы должны быть одинаковыми! Кажется, что f=ma есть не что иное, как частный случай объекта (подлежащего ускорению), который может двигаться по однотипной поверхности.
Похоже, именно это и делал г-н Ньютон, экспериментируя с ускоряющимися объектами до того, как придумал этот закон, но поскольку он был главой Британского Королевского научного общества, никто не осмеливался сомневаться в нем. Чтобы понять это, не обязательно быть Эйнштейном, но нужно быть готовым отрешиться от предрассудков. Надеюсь, никто не обидится на мои расспросы, будто я нападаю на их религиозные убеждения. Исторически сложилось так, что люди придерживались непоколебимых убеждений как фактов в течение сотен лет, прежде чем они, наконец, отбросили их как ложь, и я верю, что в будущем еще много лжи будет отброшено из научных фактов. Спасибо.
— Хазем (55 лет)
Феникс, Аризона, США
A:
F в F = ma — это общая сила, действующая на объект, которую часто называют «чистой силой». Это уравнение является вторым законом Ньютона. (Кстати, Ньютон не был президентом Королевского общества до 1703 года, через 16 лет после публикации его “Начал”.)
Итак, нам нужно учесть все силы, воздействующие на объект, чтобы F = ma было действительным.
В обоих ваших примерах вы упоминаете только одну силу, хотя на самом деле нам нужно учитывать как минимум две.
В случае толкания стены существует так называемая нормальная сила, равная и противоположная силе, которую вы прикладываете, поэтому ускорение равно нулю (если только вы не превысите предел прочности стены). F_total = F_push – F_normal = 0.
В случае, когда ящик толкают по полу с трением, существует сила трения, противоположная толкающей силе. Сила трения зависит от материала (больше для резины, меньше для льда) и обычно пропорциональна весу предмета. F_total = F_push – F_friction = ma (меньше для резины, больше для льда).
Вы задали вопрос, который возник из любопытства и размышлений о физических ситуациях (хорошо). Держу пари, что, поразмыслив еще немного, вы бы задались вопросом, не могут ли существовать дополнительные силы, объясняющие ваши наблюдения. Вместо этого вы обманули себя в дальнейшем понимании.
Ребекка Х.
(опубликовано 29.
02.2016)
Дополнение №3: тестирование формы F=ma
Вопрос:
Я полностью согласен с приведенным выше объяснением г-на Майка В. Все, что я хочу спросить, это почему F=ma?? Я имею в виду, что F=ma утверждает, что масса и ускорение одинаково влияют на силу. Интуитивно и даже логически я понимаю, что сила, приложенная для создания определенного ускорения в объекте, зависит от массы объекта. Позвольте мне изложить свою точку зрения с помощью мысленного эксперимента. Возьмем мяч весом 500 грамм и другой мяч весом 1 кг. Теперь пусть ваш друг сбрасывает их с балкона первого этажа (чтобы сопротивление воздуха не давало достаточно времени, чтобы сильно изменить их ускорения. Поэтому, когда шарики падают, они будут иметь почти одинаковое ускорение), а вы стоите. вниз, чтобы поймать их. Теперь от 1-килограммового мяча вы почувствуете большее воздействие на руки, чем от 500-граммового. Этот удар можно рассматривать как реакцию силы, которую вы приложили к мячу, чтобы придать ему ускорение -g м/с2 (-g, потому что вы остановили его).
3 ??
– Акшат Хатри (20 лет)
461001
A:
Конечно, мы можем предложить такие эксперименты.
Сначала возьмем пропорциональность F . Возьмите груз и надавите на него одной сжатой пружиной размером и . Теперь используйте два, затем 3 и т. д. Здравый смысл говорит, что F должны быть аддитивными. Таким образом, вы можете проверить, что a действительно пропорционально F .
Теперь для фиксированных и вы хотите проверить, если F пропорционально m. Вы можете собрать 1, 2, 3… почти одинаковые массы. Проверьте, сколько из этих почти идентичных сжатых пружин вам нужно, чтобы совокупная масса ускорялась при фиксированном a .
Mike W.
(опубликовано 03.10.2016)
Дополнение № 4: сила и ускорение
Q:
Тогда какое правильное уравнение для нахождения результирующей силы??
– Ванш (14 лет)
Дели, Индия
A:
Обычно я не думаю о F =m a как «уравнение для нахождения силы», хотя я предполагаю, что оно играет эту роль в некоторых домашних заданиях.
Я думаю об этом больше как о способе предсказания ускорения, a, , когда у вас есть известные силы, действующие на объект. Получается не совсем правильно. Вместо этого правило, которое делает правильные прогнозы, F = d p / dt, как мы уже говорили ранее в этой ветке. p = m v /(1-(v 2 /c 2 )) 1/2 . (“m” здесь означает массу покоя.) Когда v/c << 1, F =d p /dt становится очень близким к F =md v /dt=m a .
Майк В.
(опубликовано 04.03.2018)
Дополнение №5: F=ma?
Q:
Недавно я прошел курс физики, где F = m * a рассматривалось как «аксиома», и профессор вывел почти все промежуточные соотношения классической механики, просто используя эту аксиому, налагая ограничения и используя законы сохранения. Это должно означать, что соотношение сила-масса-ускорение является основой физики, но можно ли его когда-нибудь доказать (экспериментально или философски), учитывая, что даже между обычными объектами действует бесчисленное множество сил?
– З.