കണക്ഷൻ കേസുകൾ പ്രത്യേകം പരിഗണിക്കാം ബാഹ്യ ഉറവിടം എ.സിപ്രതിരോധം ഉള്ള ഒരു റെസിസ്റ്ററിലേക്ക് ആർ, കപ്പാസിറ്റർ കപ്പാസിറ്റൻസ് സിഇൻഡക്‌ടറുകളും എൽ. മൂന്ന് സാഹചര്യങ്ങളിലും, റെസിസ്റ്റർ, കപ്പാസിറ്റർ, കോയിൽ എന്നിവയിലുടനീളമുള്ള വോൾട്ടേജുകൾ എസി ഉറവിടത്തിൻ്റെ വോൾട്ടേജിന് തുല്യമാണ്.

1. എസി സർക്യൂട്ടിലെ റെസിസ്റ്റർ

അത്തരം പ്രതിരോധം ഉള്ള ഒരു സർക്യൂട്ട് ഊർജ്ജം ആഗിരണം ചെയ്യുന്നതിനാൽ റെസിസ്റ്റൻസ് R എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നു.

സജീവ പ്രതിരോധം - ഊർജ്ജം ഉള്ള ഉപകരണം വൈദ്യുത പ്രവാഹംമാറ്റാനാകാതെ മറ്റ് തരത്തിലുള്ള ഊർജ്ജമായി പരിവർത്തനം ചെയ്യപ്പെടുന്നു (ആന്തരികം, മെക്കാനിക്കൽ)

നിയമം അനുസരിച്ച് സർക്യൂട്ടിലെ വോൾട്ടേജ് മാറട്ടെ: u = Umcos ωt ,

അപ്പോൾ നിലവിലെ ശക്തി നിയമം അനുസരിച്ച് മാറുന്നു: i = u/R = I R cosωt

u - തൽക്ഷണ വോൾട്ടേജ് മൂല്യം;

i - തൽക്ഷണ നിലവിലെ മൂല്യം;

ഐ ആർ- റെസിസ്റ്ററിലൂടെ ഒഴുകുന്ന വൈദ്യുതധാരയുടെ വ്യാപ്തി.

ഒരു റെസിസ്റ്ററിലുടനീളമുള്ള വൈദ്യുതധാരയുടെയും വോൾട്ടേജിൻ്റെയും ആംപ്ലിറ്റ്യൂഡുകൾ തമ്മിലുള്ള ബന്ധം ബന്ധത്തിലൂടെ പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു ആർഐ ആർ = യു ആർ

വോൾട്ടേജ് ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകൾക്കൊപ്പം നിലവിലെ ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകളും ഘട്ടത്തിലാണ്. (അതായത്, റെസിസ്റ്ററിലുടനീളം നിലവിലുള്ളതും വോൾട്ടേജും തമ്മിലുള്ള ഘട്ടം ഷിഫ്റ്റ് പൂജ്യമാണ്).

2. എസി സർക്യൂട്ടിലെ കപ്പാസിറ്റർ

ഒരു കപ്പാസിറ്റർ ഒരു ഡിസി വോൾട്ടേജ് സർക്യൂട്ടുമായി ബന്ധിപ്പിക്കുമ്പോൾ, കറൻ്റ് പൂജ്യമാണ്, ഒരു കപ്പാസിറ്റർ ഒരു എസി വോൾട്ടേജ് സർക്യൂട്ടുമായി ബന്ധിപ്പിക്കുമ്പോൾ, കറൻ്റ് പൂജ്യമല്ല. അതിനാൽ, ഒരു എസി വോൾട്ടേജ് സർക്യൂട്ടിലെ ഒരു കപ്പാസിറ്റർ ഒരു ഡിസി സർക്യൂട്ടിൽ ഉള്ളതിനേക്കാൾ കുറഞ്ഞ പ്രതിരോധം സൃഷ്ടിക്കുന്നു.

I Cവോൾട്ടേജും

വൈദ്യുതധാര π/2 കോണിൽ ഘട്ടത്തിൽ വോൾട്ടേജിനെക്കാൾ മുന്നിലാണ്.

3. എസി സർക്യൂട്ടിലെ കോയിൽ

ഒരു ആൾട്ടർനേറ്റിംഗ് വോൾട്ടേജ് സർക്യൂട്ടുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന ഒരു കോയിലിൽ, അതേ കോയിലിനുള്ള സ്ഥിരമായ വോൾട്ടേജ് സർക്യൂട്ടിലെ നിലവിലെ ശക്തിയേക്കാൾ കുറവാണ് നിലവിലെ ശക്തി. തൽഫലമായി, ഒരു ആൾട്ടർനേറ്റ് വോൾട്ടേജ് സർക്യൂട്ടിലെ കോയിൽ നേരിട്ടുള്ള വോൾട്ടേജ് സർക്യൂട്ടിനേക്കാൾ കൂടുതൽ പ്രതിരോധം സൃഷ്ടിക്കുന്നു.

നിലവിലെ ആംപ്ലിറ്റ്യൂഡുകൾ തമ്മിലുള്ള ബന്ധം ഐ എൽവോൾട്ടേജും യു എൽ:

ω എൽഐ എൽ = യു എൽ

വോൾട്ടേജിൽ നിന്ന് ഒരു ആംഗിൾ π/2 വഴി നിലവിലെ ഘട്ടത്തിൽ ലാഗ് ചെയ്യുന്നു.

ഇപ്പോൾ നമുക്ക് ഒരു സീരീസ് RLC സർക്യൂട്ടിനായി ഒരു വെക്റ്റർ ഡയഗ്രം നിർമ്മിക്കാൻ കഴിയും, അതിൽ ω ആവൃത്തിയിൽ നിർബന്ധിത ആന്ദോളനങ്ങൾ സംഭവിക്കുന്നു. സർക്യൂട്ടിലെ സീരീസ്-കണക്‌റ്റഡ് വിഭാഗങ്ങളിലൂടെ ഒഴുകുന്ന കറൻ്റ് ഒന്നുതന്നെയായതിനാൽ, സർക്യൂട്ടിലെ നിലവിലെ ആന്ദോളനങ്ങൾ ചിത്രീകരിക്കുന്ന വെക്‌ടറുമായി ബന്ധപ്പെട്ട് ഒരു വെക്റ്റർ ഡയഗ്രം നിർമ്മിക്കുന്നത് സൗകര്യപ്രദമാണ്. നിലവിലെ വ്യാപ്തി ഞങ്ങൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നു ഐ 0 . നിലവിലെ ഘട്ടം പൂജ്യമാണെന്ന് അനുമാനിക്കപ്പെടുന്നു. ഇത് തികച്ചും സ്വീകാര്യമാണ്, കാരണം ഇത് ശാരീരിക താൽപ്പര്യമുള്ള കേവല ഘട്ട മൂല്യങ്ങളല്ല, ആപേക്ഷിക ഘട്ടം മാറുന്നു.

ചിത്രത്തിലെ വെക്റ്റർ ഡയഗ്രം എപ്പോൾ അല്ലെങ്കിൽ ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ഒരു നിശ്ചിത ആംഗിൾ φ വഴി സർക്യൂട്ടിൽ ഒഴുകുന്ന വൈദ്യുതധാരയുടെ ഘട്ടത്തിൽ ബാഹ്യ ഉറവിടത്തിൻ്റെ വോൾട്ടേജ് മുന്നിലാണ്.

ഒരു സീരിയൽ RLC സർക്യൂട്ടിനുള്ള വെക്റ്റർ ഡയഗ്രം

ചിത്രത്തിൽ നിന്ന് അത് വ്യക്തമാണ്

എവിടെ നിന്ന് പിന്തുടരുന്നു

എന്ന പദപ്രയോഗത്തിൽ നിന്ന് ഐ 0 നിലവിലെ വ്യാപ്തി എടുക്കുന്നുവെന്ന് വ്യക്തമാണ് പരമാവധി മൂല്യംഅത് നൽകി

ഒരു ബാഹ്യ സ്രോതസ്സിൻ്റെ ആവൃത്തി ω സ്വാഭാവിക ആവൃത്തി ω 0 മായി പൊരുത്തപ്പെടുമ്പോൾ നിലവിലെ ആന്ദോളനങ്ങളുടെ വ്യാപ്തി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്ന പ്രതിഭാസം ഇലക്ട്രിക്കൽ സർക്യൂട്ട്വിളിച്ചു വൈദ്യുത അനുരണനം . അനുരണനത്തിൽ

പ്രയോഗിച്ച വോൾട്ടേജും സർക്യൂട്ടിലെ കറൻ്റും തമ്മിലുള്ള ഘട്ടം ഷിഫ്റ്റ് φ അനുരണനത്തിൽ പൂജ്യമായി മാറുന്നു. ഒരു ശ്രേണി RLC സർക്യൂട്ടിലെ അനുരണനത്തെ വിളിക്കുന്നു വോൾട്ടേജ് അനുരണനം. സമാനമായ രീതിയിൽ, ഒരു വെക്റ്റർ ഡയഗ്രം ഉപയോഗിച്ച്, നിങ്ങൾക്ക് അനുരണനത്തിൻ്റെ പ്രതിഭാസം പഠിക്കാൻ കഴിയും സമാന്തര കണക്ഷൻഘടകങ്ങൾ ആർ, എൽഒപ്പം സി(വിളിക്കുന്നത് നിലവിലെ അനുരണനം).

തുടർച്ചയായ അനുരണനത്തിൽ (ω = ω 0) ആംപ്ലിറ്റ്യൂഡുകൾ യു സിഒപ്പം യു എൽകപ്പാസിറ്ററിലും കോയിലിലുമുള്ള വോൾട്ടേജുകൾ കുത്തനെ വർദ്ധിക്കുന്നു:

ഒരു സീരീസ് ഇലക്ട്രിക്കൽ സർക്യൂട്ടിലെ അനുരണനത്തിൻ്റെ പ്രതിഭാസത്തെ ചിത്രം വ്യക്തമാക്കുന്നു. ആംപ്ലിറ്റ്യൂഡ് അനുപാതത്തിൻ്റെ ആശ്രിതത്വം ചിത്രം ഗ്രാഫിക്കായി കാണിക്കുന്നു യു സികപ്പാസിറ്ററിലെ വോൾട്ടേജ് അതിൻ്റെ ആവൃത്തി ω ൽ നിന്ന് ഉറവിട വോൾട്ടേജിൻ്റെ വ്യാപ്തി 0 ലേക്ക്. ചിത്രത്തിലെ വക്രങ്ങളെ വിളിക്കുന്നു അനുരണന വളവുകൾ.

ചെറുപ്പം മുതലേ നമുക്ക് പരിചിതമായ ആശയം പിണ്ഡമാണ്. എന്നിട്ടും, ഒരു ഫിസിക്സ് കോഴ്സിൽ, അതിൻ്റെ പഠനവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ചില ബുദ്ധിമുട്ടുകൾ ഉണ്ട്. അതിനാൽ, അത് എങ്ങനെ തിരിച്ചറിയാം എന്ന് വ്യക്തമായി നിർവചിക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്? എന്തുകൊണ്ടാണ് ഇത് ഭാരത്തിന് തുല്യമല്ലാത്തത്?

പിണ്ഡം നിർണ്ണയിക്കൽ

ഈ മൂല്യത്തിൻ്റെ സ്വാഭാവിക ശാസ്ത്രീയ അർത്ഥം ശരീരത്തിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന പദാർത്ഥത്തിൻ്റെ അളവ് നിർണ്ണയിക്കുന്നു എന്നതാണ്. അത് സൂചിപ്പിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നത് പതിവാണ് ലാറ്റിൻ അക്ഷരംഎം. സ്റ്റാൻഡേർഡ് സിസ്റ്റത്തിലെ അളവിൻ്റെ യൂണിറ്റ് കിലോഗ്രാം ആണ്. ചുമതലകളിലും ദൈനംദിന ജീവിതംവ്യവസ്ഥാപിതമല്ലാത്തവയും പലപ്പോഴും ഉപയോഗിക്കാറുണ്ട്: ഗ്രാം, ടൺ.

ഒരു സ്കൂൾ ഫിസിക്സ് കോഴ്സിൽ, ചോദ്യത്തിനുള്ള ഉത്തരം: "എന്താണ് പിണ്ഡം?" ജഡത്വത്തിൻ്റെ പ്രതിഭാസം പഠിക്കുമ്പോൾ നൽകിയിരിക്കുന്നു. ഒരു ശരീരത്തിൻ്റെ ചലനത്തിൻ്റെ വേഗതയിലെ മാറ്റങ്ങളെ ചെറുക്കാനുള്ള കഴിവ് എന്നാണ് അതിനെ നിർവചിക്കുന്നത്. അതിനാൽ, പിണ്ഡത്തെ നിഷ്ക്രിയം എന്നും വിളിക്കുന്നു.

ഭാരം എന്താണ്?

ഒന്നാമതായി, ഇത് ശക്തിയാണ്, അതായത് ഒരു വെക്റ്റർ. പിണ്ഡം ഒരു സ്കെയിലർ ഭാരമാണ്, അത് എല്ലായ്പ്പോഴും ഒരു പിന്തുണയിലോ സസ്പെൻഷനിലോ ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, അത് ഗുരുത്വാകർഷണബലത്തിൻ്റെ അതേ ദിശയിൽ, അതായത് ലംബമായി താഴേക്ക് നയിക്കപ്പെടുന്നു.

ഭാരം കണക്കാക്കുന്നതിനുള്ള ഫോർമുല പിന്തുണ (സസ്പെൻഷൻ) നീങ്ങുന്നുണ്ടോ എന്നതിനെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. സിസ്റ്റം വിശ്രമത്തിലായിരിക്കുമ്പോൾ, ഇനിപ്പറയുന്ന പദപ്രയോഗം ഉപയോഗിക്കുന്നു:

P = m * g,ഇവിടെ P (ഇംഗ്ലീഷ് സ്രോതസ്സുകളിൽ W എന്ന അക്ഷരം ഉപയോഗിക്കുന്നു) ശരീരത്തിൻ്റെ ഭാരം ആണ്, g എന്നത് സ്വതന്ത്ര വീഴ്ചയുടെ ത്വരണം ആണ്. ഭൂമിയെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം, g സാധാരണയായി 9.8 m/s 2 ന് തുല്യമാണ്.

ഇതിൽ നിന്ന് മാസ് ഫോർമുല ഉരുത്തിരിയാം: m = P / g.

താഴേക്ക് നീങ്ങുമ്പോൾ, അതായത്, ഭാരത്തിൻ്റെ ദിശയിൽ, അതിൻ്റെ മൂല്യം കുറയുന്നു. അതിനാൽ, സൂത്രവാക്യം ഈ രൂപമെടുക്കുന്നു:

P = m (g - a).ഇവിടെ "a" എന്നത് സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ ത്വരണം ആണ്.

അതായത്, ഈ രണ്ട് ത്വരണം തുല്യമാണെങ്കിൽ, ശരീരത്തിൻ്റെ ഭാരം പൂജ്യമാകുമ്പോൾ ഭാരമില്ലാത്ത അവസ്ഥ നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു.

ശരീരം മുകളിലേക്ക് നീങ്ങാൻ തുടങ്ങുമ്പോൾ, ഞങ്ങൾ ശരീരഭാരം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനെക്കുറിച്ച് സംസാരിക്കുന്നു. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ഒരു ഓവർലോഡ് അവസ്ഥ സംഭവിക്കുന്നു. കാരണം ശരീരഭാരം വർദ്ധിക്കുന്നു, അതിൻ്റെ ഫോർമുല ഇതുപോലെ കാണപ്പെടും:

P = m (g + a).

പിണ്ഡം സാന്ദ്രതയുമായി എങ്ങനെ ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു?

പരിഹാരം. 800 കി.ഗ്രാം/m3. ഇതിനകം അറിയപ്പെടുന്ന ഫോർമുല ഉപയോഗിക്കുന്നതിന്, നിങ്ങൾ സ്പോട്ടിൻ്റെ അളവ് അറിയേണ്ടതുണ്ട്. നിങ്ങൾ ഒരു സിലിണ്ടറായി സ്പോട്ട് എടുത്താൽ കണക്കുകൂട്ടാൻ എളുപ്പമാണ്. അപ്പോൾ വോളിയം ഫോർമുല ഇതായിരിക്കും:

V = π * r 2 * h.

മാത്രമല്ല, r എന്നത് ആരവും, h എന്നത് സിലിണ്ടറിൻ്റെ ഉയരവുമാണ്. അപ്പോൾ വോളിയം 668794.88 m 3 ന് തുല്യമായിരിക്കും. ഇപ്പോൾ നിങ്ങൾക്ക് പിണ്ഡം കണക്കാക്കാം. ഇത് ഇതുപോലെ മാറും: 535034904 കിലോ.

ഉത്തരം: എണ്ണയുടെ പിണ്ഡം ഏകദേശം 535036 ടൺ ആണ്.

ടാസ്ക് നമ്പർ 5.അവസ്ഥ: ഏറ്റവും ദൈർഘ്യമേറിയ ടെലിഫോൺ കേബിളിൻ്റെ നീളം 15151 കിലോമീറ്ററാണ്. വയറുകളുടെ ക്രോസ്-സെക്ഷൻ 7.3 സെൻ്റീമീറ്റർ 2 ആണെങ്കിൽ അതിൻ്റെ നിർമ്മാണത്തിലേക്ക് പോയ ചെമ്പിൻ്റെ പിണ്ഡം എന്താണ്?

പരിഹാരം. ചെമ്പിൻ്റെ സാന്ദ്രത 8900 കിലോഗ്രാം/m3 ആണ്. സിലിണ്ടറിൻ്റെ അടിത്തറയുടെ വിസ്തീർണ്ണവും ഉയരവും (ഇവിടെ കേബിളിൻ്റെ നീളം) അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന ഒരു ഫോർമുല ഉപയോഗിച്ചാണ് വോളിയം കണ്ടെത്തുന്നത്. എന്നാൽ ആദ്യം നിങ്ങൾ ഈ മേഖലയിലേക്ക് പരിവർത്തനം ചെയ്യേണ്ടതുണ്ട് ചതുരശ്ര മീറ്റർ. അതായത്, ഈ സംഖ്യയെ 10,000 കൊണ്ട് ഹരിക്കുക, കണക്കുകൂട്ടലുകൾക്ക് ശേഷം, മുഴുവൻ കേബിളിൻ്റെയും വോളിയം ഏകദേശം 11,000 m 3 ന് തുല്യമാണ്.

പിണ്ഡം എന്താണെന്ന് കണ്ടെത്താൻ ഇപ്പോൾ നിങ്ങൾ സാന്ദ്രതയും വോളിയം മൂല്യങ്ങളും ഗുണിക്കേണ്ടതുണ്ട്. ഫലം 97900000 കിലോഗ്രാം ആണ്.

ഉത്തരം: ചെമ്പിൻ്റെ പിണ്ഡം 97900 ടൺ ആണ്.

പിണ്ഡവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട മറ്റൊരു പ്രശ്നം

ടാസ്ക് നമ്പർ 6.അവസ്ഥ: 89867 കിലോഗ്രാം ഭാരമുള്ള ഏറ്റവും വലിയ മെഴുകുതിരിക്ക് 2.59 മീറ്റർ വ്യാസമുണ്ടായിരുന്നു.

പരിഹാരം. മെഴുക് സാന്ദ്രത 700 കി.ഗ്രാം/m3 ആണ്. ഉയരം കണ്ടെത്തേണ്ടതുണ്ട്, അതായത്, V യെ π ൻ്റെ ഗുണനവും ആരത്തിൻ്റെ ചതുരവും കൊണ്ട് ഹരിക്കേണ്ടതുണ്ട്.

വോളിയം തന്നെ പിണ്ഡവും സാന്ദ്രതയും അനുസരിച്ചാണ് കണക്കാക്കുന്നത്. ഇത് 128.38 മീ 3 ന് തുല്യമായി മാറുന്നു. 24.38 മീറ്ററായിരുന്നു ഉയരം.

ഉത്തരം: മെഴുകുതിരിയുടെ ഉയരം 24.38 മീ.

ഭാരവും പിണ്ഡവും തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസം ആളുകൾക്ക് മനസ്സിലാകുന്നില്ല എന്ന വസ്തുത ഞാൻ പതിവായി കാണാറുണ്ട്. ഇത് പൊതുവായി മനസ്സിലാക്കാവുന്നതേയുള്ളൂ, കാരണം നമ്മൾ നമ്മുടെ മുഴുവൻ ജീവിതവും ഭൂമിയുടെ നിരന്തരമായ ഗുരുത്വാകർഷണ മണ്ഡലത്തിലാണ് ചെലവഴിക്കുന്നത്, ഈ അളവുകൾ നമുക്ക് നിരന്തരം ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. സ്കെയിലുകളുടെ സഹായത്തോടെ പിണ്ഡം കണ്ടെത്തുക, സ്വയം "ഭാരം" ചെയ്യുക അല്ലെങ്കിൽ ഒരു സ്റ്റോറിലെ ഭക്ഷണം എന്ന് പറയുക എന്ന വസ്തുത ഈ ബന്ധം ഭാഷാപരമായി ശക്തിപ്പെടുത്തുന്നു.
എന്നാൽ ഈ ആശയങ്ങൾ അഴിച്ചുവിടാൻ ശ്രമിക്കാം.

സൂക്ഷ്മതയിൽ (മറ്റൊരു ജി ഇൻ പോലെ വ്യത്യസ്ത സ്ഥലങ്ങൾഭൂമിയും മറ്റ് കാര്യങ്ങളും) ഞങ്ങൾ അതിലേക്ക് പോകില്ല. ഇതെല്ലാം സ്കൂൾ ഫിസിക്സ് കോഴ്‌സിൽ ഉൾപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്, അതിനാൽ ഇനിപ്പറയുന്നവയെല്ലാം നിങ്ങൾക്ക് വ്യക്തമാണെങ്കിൽ, ഈ കാര്യങ്ങൾ മനസ്സിലാക്കാൻ കഴിയാത്തവരോടും അതേ സമയം തീരുമാനിച്ചവരോടും സത്യം ചെയ്യരുത്. നൂറാം തവണയും ഇത് വിശദീകരിക്കുന്നു.) ചുറ്റുമുള്ള ലോകത്തെക്കുറിച്ചുള്ള അവരുടെ ഗ്രാഹ്യത്തിന് ഈ കുറിപ്പിന് അനുബന്ധമായി ആളുകൾ ഉണ്ടാകുമെന്ന് ഞാൻ പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു.

അതിനാൽ, നമുക്ക് പോകാം. ശരീരത്തിൻ്റെ പിണ്ഡം അതിൻ്റെ ജഡത്വത്തിൻ്റെ അളവുകോലാണ്. അതായത്, ഈ ശരീരത്തിൻ്റെ വേഗത മാഗ്നിറ്റ്യൂഡിലോ (ത്വരിതപ്പെടുത്തുകയോ കുറയ്ക്കുകയോ ചെയ്യുക) അല്ലെങ്കിൽ ദിശയിലോ മാറ്റുന്നത് എത്ര ബുദ്ധിമുട്ടാണ് എന്നതിൻ്റെ അളവ്. SI സിസ്റ്റത്തിൽ ഇത് കിലോഗ്രാമിൽ (കിലോ) അളക്കുന്നു. സാധാരണയായി m എന്ന അക്ഷരത്താൽ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ഭൂമിയിലായാലും ബഹിരാകാശത്തിലായാലും ഇത് മാറ്റാനാവാത്ത പാരാമീറ്ററാണ്.

ന്യൂട്ടൺസിൽ (N) SI യൂണിറ്റുകളിലാണ് ഗുരുത്വാകർഷണം അളക്കുന്നത്. ഭൂമി ഒരു ശരീരത്തെ ആകർഷിക്കുന്ന ശക്തിയാണിത്, ഇത് m*g എന്ന ഉൽപ്പന്നത്തിന് തുല്യമാണ്. ഗുണകം g 10 m/s2 ആണ്, ഗുരുത്വാകർഷണത്തിൻ്റെ ത്വരണം എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഈ ത്വരണം ഉപയോഗിച്ച്, ഒരു ശരീരം ഭൂമിയുടെ ഉപരിതലവുമായി ആപേക്ഷികമായി നീങ്ങാൻ തുടങ്ങുന്നു, പിന്തുണ നഷ്ടപ്പെടുന്നു (പ്രത്യേകിച്ച്, ശരീരം ഒരു നിശ്ചലാവസ്ഥയിൽ നിന്ന് ആരംഭിച്ചാൽ, അതിൻ്റെ വേഗത ഓരോ സെക്കൻഡിലും 10 മീറ്റർ / സെക്കൻ്റ് വർദ്ധിക്കും).

ഇപ്പോൾ ഒരു മേശയിൽ അനങ്ങാതെ കിടക്കുന്ന m പിണ്ഡമുള്ള ഒരു ശരീരം പരിഗണിക്കുക. കൃത്യമായി പറഞ്ഞാൽ, പിണ്ഡം 1 കിലോ ആയിരിക്കട്ടെ. ഈ ശരീരം ഗുരുത്വാകർഷണം mg (ലംബം തന്നെ കൃത്യമായി നിർണ്ണയിക്കുന്നത് ഗുരുത്വാകർഷണബലത്തിൻ്റെ ദിശയാണ്), 10 N. V ന് തുല്യമായി ലംബമായി താഴേക്ക് പ്രവർത്തിക്കുന്നു. സാങ്കേതിക സംവിധാനംഈ ശക്തിയുടെ യൂണിറ്റുകളെ കിലോഗ്രാം-ഫോഴ്സ് (kgf) എന്ന് വിളിക്കുന്നു.

ടേബിൾ നമ്മുടെ ശരീരത്തെ ത്വരിതപ്പെടുത്താൻ അനുവദിക്കുന്നില്ല, ലംബമായി മുകളിലേക്ക് നയിക്കുന്ന N എന്ന ശക്തിയോടെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു (പട്ടികയിൽ നിന്ന് ഈ ബലം വരയ്ക്കുന്നത് കൂടുതൽ ശരിയാണ്, പക്ഷേ വരികൾ ഓവർലാപ്പ് ചെയ്യാതിരിക്കാൻ, ഞാൻ അതിൻ്റെ മധ്യഭാഗത്ത് നിന്ന് വരയ്ക്കും. ശരീരം):

N-നെ ഗ്രൗണ്ട് റിയാക്ഷൻ ഫോഴ്സ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു, ഗുരുത്വാകർഷണ ബലത്തെ സന്തുലിതമാക്കുന്നു (ഇൻ ഈ സാഹചര്യത്തിൽകേവല മൂല്യത്തിൽ ഒരേ 10 ന്യൂട്ടണുകൾക്ക് തുല്യമാണ്, അതിനാൽ ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ശക്തി F (എല്ലാ ശക്തികളുടെയും ആകെത്തുക) പൂജ്യത്തിന് തുല്യമാണ്: F = mg - N = 0.

ന്യൂട്ടൻ്റെ രണ്ടാമത്തെ നിയമമായ F = m*a യിൽ നിന്ന് ബലങ്ങൾ സന്തുലിതമാണെന്ന് ഞങ്ങൾ കാണുന്നു, അതനുസരിച്ച് a ശരീരത്തിൻ്റെ ത്വരണം പൂജ്യമാണെങ്കിൽ (അതായത്, അത് നമ്മുടെ കാര്യത്തിലെന്നപോലെ വിശ്രമത്തിലാണ്, അല്ലെങ്കിൽ ഏകതാനമായും ദീർഘവൃത്താകൃതിയിലും നീങ്ങുന്നു) , അപ്പോൾ ഫലമായുണ്ടാകുന്ന എഫ് ശക്തിയും പൂജ്യമാണ്.

ഭാരം എന്താണെന്ന് ഇപ്പോൾ നമുക്ക് പറയാൻ കഴിയും - ശരീരം ഒരു സ്റ്റാൻഡിലോ സസ്പെൻഷനിലോ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ശക്തിയാണിത്. ന്യൂട്ടൻ്റെ മൂന്നാം നിയമം അനുസരിച്ച്, ഈ ബലം N എന്ന ശക്തിക്ക് എതിരാണ്, കേവല മൂല്യത്തിൽ അതിന് തുല്യമാണ്. അതായത്, ഈ സാഹചര്യത്തിൽ ഇത് ഒരേ 10 N = 1 kgf ആണ്. ഇതെല്ലാം അനാവശ്യമായി സങ്കീർണ്ണമാണെന്ന് നിങ്ങൾക്ക് തോന്നിയേക്കാം, ഭാരവും ഗുരുത്വാകർഷണവും ഒന്നുതന്നെയാണെന്ന് നിങ്ങൾ ഉടൻ പറയണമായിരുന്നു? എല്ലാത്തിനുമുപരി, അവ ദിശയിലും വ്യാപ്തിയിലും യോജിക്കുന്നു.

ഇല്ല, വാസ്തവത്തിൽ അവർ കാര്യമായി വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ഗുരുത്വാകർഷണബലം നിരന്തരം പ്രവർത്തിക്കുന്നു. ശരീരത്തിൻ്റെ ത്വരണം അനുസരിച്ച് ഭാരം മാറുന്നു. നമുക്ക് ഉദാഹരണങ്ങൾ നൽകാം.

1. നിങ്ങൾ ഒരു ഹൈ-സ്പീഡ് എലിവേറ്ററിൽ ആരംഭിക്കുന്നു (അതിവേഗം, അതിനാൽ ആക്സിലറേഷൻ ഘട്ടം കൂടുതൽ ശ്രദ്ധേയമാണ്/കൂടുതൽ ശ്രദ്ധേയമാണ്). നിങ്ങളുടെ പിണ്ഡം, പറയുക, 70 കിലോഗ്രാം (നിങ്ങളുടെ പിണ്ഡത്തിനായി ചുവടെയുള്ള എല്ലാ അക്കങ്ങളും നിങ്ങൾക്ക് വീണ്ടും കണക്കാക്കാം). ഒരു സ്റ്റേഷണറി എലിവേറ്ററിലെ നിങ്ങളുടെ ഭാരം (ആരംഭിക്കുന്നതിന് മുമ്പ്) 700 N (അല്ലെങ്കിൽ 70 kgf) ആണ്. മുകളിലേക്ക് ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്ന നിമിഷത്തിൽ, ഫലമായുണ്ടാകുന്ന എഫ് ഫോഴ്‌സ് മുകളിലേക്ക് നയിക്കപ്പെടുന്നു (അതാണ് നിങ്ങളെ ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്നത്), പ്രതിപ്രവർത്തന ബലം N ഗുരുത്വാകർഷണ ബലത്തെ കവിയുന്നു, കൂടാതെ നിങ്ങളുടെ ഭാരം മുതൽ (എലിവേറ്ററിൻ്റെ തറയിൽ നിങ്ങൾ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ശക്തി ) N മായി സമ്പൂർണ്ണ മൂല്യവുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു, നിങ്ങൾ ഓവർലോഡ് എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന അനുഭവം അനുഭവിക്കുന്നു. ആക്സിലറേഷൻ g ഉപയോഗിച്ച് എലിവേറ്റർ ത്വരിതപ്പെടുത്തിയാൽ, നിങ്ങൾക്ക് 140 kgf ഭാരം അനുഭവപ്പെടും, അതായത്, 2g-ൻ്റെ g-ഫോഴ്സ്, വിശ്രമിക്കുന്ന ഭാരത്തിൻ്റെ 2 മടങ്ങ്. വാസ്തവത്തിൽ, സാധാരണ പ്രവർത്തനത്തിൽ അത്തരം ഓവർലോഡുകൾ എലിവേറ്ററുകളിൽ സംഭവിക്കുന്നില്ല, ഇത് സാധാരണയായി 1 m/s2 കവിയരുത്, ഇത് 1.1g മാത്രം ഓവർലോഡിലേക്ക് നയിക്കുന്നു. ഞങ്ങളുടെ കാര്യത്തിൽ ഭാരം 77 കിലോഗ്രാം ആയിരിക്കും. എലിവേറ്റർ ത്വരിതപ്പെടുത്തിയപ്പോൾ ആവശ്യമായ വേഗത, ആക്സിലറേഷൻ പൂജ്യമാണ്, ഭാരം പ്രാരംഭ 70 കി.ഗ്രാം. കുറയുമ്പോൾ, ഭാരം, നേരെമറിച്ച്, കുറയുന്നു, കേവല മൂല്യത്തിൽ ത്വരണം 1 m/s2 ആണെങ്കിൽ, ഓവർലോഡ് 0.9g ആയിരിക്കും. വാഹനമോടിക്കുമ്പോൾ വിപരീത വശം(താഴേയ്‌ക്ക്) സാഹചര്യം വിപരീതമാണ്: ത്വരിതപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ഭാരം കുറയുന്നു, ഒരു ഏകീകൃത വിഭാഗത്തിൽ ഭാരം പുനഃസ്ഥാപിക്കുന്നു, കുറയുമ്പോൾ ഭാരം വർദ്ധിക്കുന്നു.

2. നിങ്ങൾ ഓടുകയാണ്, നിങ്ങളുടെ വിശ്രമ ഭാരം ഇപ്പോഴും 70 കിലോഗ്രാം ആണ്. ഓടുന്ന നിമിഷത്തിൽ, നിങ്ങൾ നിലത്തു നിന്ന് തള്ളുമ്പോൾ, നിങ്ങളുടെ ഭാരം 70 കിലോഗ്രാം കവിയുന്നു. നിങ്ങൾ പറക്കുമ്പോൾ (ഒരു കാൽ നിലം വിട്ടിരിക്കുന്നു, മറ്റൊന്ന് ഇതുവരെ സ്പർശിച്ചിട്ടില്ല), നിങ്ങളുടെ ഭാരം പൂജ്യമാണ് (നിങ്ങൾ സ്റ്റാൻഡിനെയോ ജിംബലിനെയോ സ്വാധീനിക്കാത്തതിനാൽ). ഇതാണ് ഭാരമില്ലായ്മ. ശരിയാണ്, ഇത് വളരെ ചെറുതാണ്. അങ്ങനെ, ഓട്ടം അമിതഭാരത്തിൻ്റെയും ഭാരമില്ലായ്മയുടെയും ഒരു ബദലാണ്.

ഈ ഉദാഹരണങ്ങളിലെല്ലാം ഗുരുത്വാകർഷണബലം പോയിട്ടില്ല, മാറില്ല, നിങ്ങളുടെ "കഠിനാധ്വാനം" 70 kgf = 700 N ആയിരുന്നുവെന്ന് ഞാൻ നിങ്ങളെ ഓർമ്മിപ്പിക്കട്ടെ.

ഇപ്പോൾ നമുക്ക് ഭാരമില്ലായ്മയുടെ ഘട്ടം ഗണ്യമായി വിപുലീകരിക്കാം: നിങ്ങൾ ISS-ൽ (ഇൻ്റർനാഷണൽ ബഹിരാകാശ നിലയം) ആണെന്ന് സങ്കൽപ്പിക്കുക. അതേ സമയം, ഞങ്ങൾ ഗുരുത്വാകർഷണബലം ഇല്ലാതാക്കിയിട്ടില്ല - അത് ഇപ്പോഴും നിങ്ങളിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു - എന്നാൽ നിങ്ങളും സ്റ്റേഷനും ഒരേ പരിക്രമണ ചലനത്തിലായതിനാൽ, ISS നെ അപേക്ഷിച്ച് നിങ്ങൾ ഭാരമില്ലാത്തവരാണ്. ബഹിരാകാശത്ത് എവിടെയും നിങ്ങൾക്ക് സ്വയം സങ്കൽപ്പിക്കാൻ കഴിയും, ISS കുറച്ചുകൂടി യാഥാർത്ഥ്യമാണ്.)

വസ്തുക്കളുമായുള്ള നിങ്ങളുടെ ഇടപെടൽ എങ്ങനെയായിരിക്കും? നിങ്ങളുടെ പിണ്ഡം 70 കിലോ ആണ്, നിങ്ങൾ 1 കിലോ ഭാരമുള്ള ഒരു വസ്തു നിങ്ങളുടെ കൈയ്യിൽ എടുത്ത് നിങ്ങളിൽ നിന്ന് എറിയുക. ആക്കം സംരക്ഷിക്കുന്നതിനുള്ള നിയമത്തിന് അനുസൃതമായി, പ്രധാന വേഗത 1 കിലോഗ്രാം ഒബ്‌ജക്റ്റിന് ലഭിക്കും, കാരണം അത് പിണ്ഡം കുറവായിരിക്കും, കൂടാതെ എറിയുന്നത് ഭൂമിയിലെന്നപോലെ “വെളിച്ചം” ആയിരിക്കും. എന്നാൽ നിങ്ങൾ 1000 കിലോഗ്രാം ഭാരമുള്ള ഒരു വസ്തുവിൽ നിന്ന് തള്ളാൻ ശ്രമിക്കുകയാണെങ്കിൽ, നിങ്ങൾ അതിൽ നിന്ന് സ്വയം അകന്നുപോകും, ​​കാരണം ഈ സാഹചര്യത്തിൽ നിങ്ങൾക്ക് പ്രധാന വേഗത സ്വയം ലഭിക്കും, നിങ്ങളുടെ 70 കിലോ ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്നതിന് നിങ്ങൾ കൂടുതൽ ശക്തി വികസിപ്പിക്കേണ്ടതുണ്ട്. ഇത് എങ്ങനെയുള്ളതാണെന്ന് ഏകദേശം സങ്കൽപ്പിക്കാൻ, നിങ്ങൾക്ക് ഇപ്പോൾ മതിലിലേക്ക് പോയി അതിൽ നിന്ന് നിങ്ങളുടെ കൈകൊണ്ട് തള്ളിക്കളയാം.

ഇപ്പോൾ നിങ്ങൾ സ്റ്റേഷൻ വിട്ടു തുറന്ന സ്ഥലംചില കൂറ്റൻ വസ്തുക്കളെ കൈകാര്യം ചെയ്യാൻ ആഗ്രഹിക്കുന്നു. അതിൻ്റെ പിണ്ഡം അഞ്ച് ടൺ ആയിരിക്കട്ടെ.

സത്യം പറഞ്ഞാൽ, അഞ്ച് ടൺ ഭാരമുള്ള ഒരു വസ്തുവിനെ കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നതിൽ ഞാൻ വളരെ ശ്രദ്ധാലുവായിരിക്കും. അതെ, ഭാരമില്ലായ്മയും എല്ലാം. എന്നാൽ ISS നെ അപേക്ഷിച്ച് അതിൻ്റെ ചെറിയ വേഗത മാത്രം മതി നിങ്ങളുടെ വിരൽ അല്ലെങ്കിൽ കൂടുതൽ ഗുരുതരമായ എന്തെങ്കിലും അമർത്താൻ. ഈ അഞ്ച് ടൺ നീക്കാൻ പ്രയാസമാണ്: ത്വരിതപ്പെടുത്തുക, നിർത്തുക.

ഒരു വ്യക്തി നിർദ്ദേശിച്ചതുപോലെ, 100 ടൺ ഭാരമുള്ള രണ്ട് വസ്തുക്കൾക്കിടയിൽ സങ്കൽപ്പിക്കാൻ പോലും ഞാൻ ആഗ്രഹിക്കുന്നില്ല. അവരിൽ നിന്ന് വരുന്ന ചെറിയ ചലനം, അവർ നിങ്ങളെ എളുപ്പത്തിൽ തകർക്കും. പൂർണ്ണമായി, സ്വഭാവപരമായി, ഭാരമില്ലായ്മ.)

ഒടുവിൽ. നിങ്ങൾ സന്തോഷത്തോടെ ISS ന് ചുറ്റും പറന്ന് ഒരു ഭിത്തിയിൽ/ബൾക്ക്‌ഹെഡിൽ ഇടിക്കുകയാണെങ്കിൽ, നിങ്ങൾ അതേ വേഗതയിൽ ഓടുകയും നിങ്ങളുടെ അപ്പാർട്ട്‌മെൻ്റിലെ ഭിത്തിയിൽ/ജമ്പിൽ ഇടിക്കുകയും ചെയ്യുന്നത് പോലെ തന്നെ അത് നിങ്ങളെ വേദനിപ്പിക്കും. കാരണം ആഘാതം നിങ്ങളുടെ വേഗത കുറയ്ക്കുന്നു (അതായത്, ഇത് നിങ്ങൾക്ക് ഒരു നെഗറ്റീവ് ആക്സിലറേഷൻ നൽകുന്നു), നിങ്ങളുടെ പിണ്ഡം രണ്ട് സാഹചര്യങ്ങളിലും തുല്യമാണ്. ഇതിനർത്ഥം ന്യൂട്ടൻ്റെ രണ്ടാമത്തെ നിയമം അനുസരിച്ച്, സ്വാധീനശക്തി ആനുപാതികമായിരിക്കും.

ബഹിരാകാശത്തെക്കുറിച്ചുള്ള സിനിമകൾ ("ഗ്രാവിറ്റി", "ഇൻ്റർസ്റ്റെല്ലാർ", "ദി എക്സ്പാൻസ്" എന്ന ടിവി സീരീസ്) കൂടുതൽ കൂടുതൽ യാഥാർത്ഥ്യബോധത്തോടെ (ജോർജ് ക്ലൂണി നിരാശാജനകമായി സാന്ദ്ര ബുള്ളക്കിൽ നിന്ന് പറന്നുയരുന്നത് പോലെയുള്ള പോരായ്മകളില്ലെങ്കിലും) അടിസ്ഥാനപരമായ കാര്യങ്ങൾ പ്രദർശിപ്പിക്കുന്നതിൽ എനിക്ക് സന്തോഷമുണ്ട്. ഈ പോസ്റ്റ്.

ഞാൻ സംഗ്രഹിക്കട്ടെ. പിണ്ഡം വസ്തുവിൽ നിന്ന് "അവ്യക്തമാണ്". ഭൂമിയിൽ ഒരു വസ്തു ത്വരിതപ്പെടുത്താൻ പ്രയാസമാണെങ്കിൽ (പ്രത്യേകിച്ച് നിങ്ങൾ ഘർഷണം കുറയ്ക്കാൻ ശ്രമിച്ചാൽ), ബഹിരാകാശത്ത് അതിനെ ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്നത് അത്ര ബുദ്ധിമുട്ടാണ്. സ്കെയിലുകളെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം, നിങ്ങൾ അവയിൽ നിൽക്കുമ്പോൾ, അവ കംപ്രസ് ചെയ്തിരിക്കുന്ന ശക്തിയെ അവർ അളക്കുന്നു, സൗകര്യാർത്ഥം, ഈ ശക്തി ന്യൂട്ടണിൽ അല്ല, kgf ൽ പ്രദർശിപ്പിക്കുന്നു. നിങ്ങളെ ആശയക്കുഴപ്പത്തിലാക്കാതിരിക്കാൻ "s" എന്ന അക്ഷരം ചേർക്കാതെ.)

നിർവ്വചനം 1

ഭാരം ഒരു പിന്തുണയിൽ (സസ്പെൻഷൻ അല്ലെങ്കിൽ മറ്റ് തരത്തിലുള്ള ഫാസ്റ്റണിംഗ്) ശരീരത്തിൻ്റെ സ്വാധീനത്തിൻ്റെ ശക്തിയെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു, വീഴുന്നത് തടയുന്നു, ഗുരുത്വാകർഷണ മേഖലയിൽ ഉയർന്നുവരുന്നു. ഭാരത്തിൻ്റെ SI യൂണിറ്റ് ന്യൂട്ടൺ ആണ്.

ശരീരഭാരം എന്ന ആശയം

"ഭാരം" എന്ന ആശയം ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിൽ ആവശ്യമാണെന്ന് കരുതുന്നില്ല. അതിനാൽ, ശരീരത്തിൻ്റെ പിണ്ഡത്തെക്കുറിച്ചോ ശക്തിയെക്കുറിച്ചോ കൂടുതൽ പറയുന്നു. കൂടുതൽ അർത്ഥവത്തായ അളവ് പിന്തുണയെ സ്വാധീനിക്കുന്ന ശക്തിയായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു, അതിനെക്കുറിച്ചുള്ള അറിവ് സഹായിക്കും, ഉദാഹരണത്തിന്, നൽകിയിരിക്കുന്ന സാഹചര്യങ്ങളിൽ ശരീരത്തെ പഠനത്തിന് വിധേയമാക്കാനുള്ള ഒരു ഘടനയുടെ കഴിവ് വിലയിരുത്തുന്നതിന്.

സ്പ്രിംഗ് സ്കെയിലുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ഭാരം അളക്കാൻ കഴിയും, അത് ഉചിതമായി കാലിബ്രേറ്റ് ചെയ്യുമ്പോൾ പിണ്ഡം പരോക്ഷമായി അളക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു. അതേസമയം, ലിവർ സ്കെയിലുകൾക്ക് ഇത് ആവശ്യമില്ല, കാരണം അത്തരമൊരു സാഹചര്യത്തിൽ താരതമ്യത്തിന് വിധേയമാകുന്ന പിണ്ഡങ്ങൾ ഗുരുത്വാകർഷണത്തിൻ്റെ തുല്യ ത്വരിതപ്പെടുത്തലിനോ അല്ലെങ്കിൽ നിഷ്ക്രിയ റഫറൻസ് സിസ്റ്റങ്ങളിലെ ത്വരണങ്ങളുടെ ആകെത്തിലേക്കോ വിധേയമാണ്.

സാങ്കേതിക സ്പ്രിംഗ് സ്കെയിലുകൾ ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, ഗുരുത്വാകർഷണം മൂലമുണ്ടാകുന്ന ത്വരിതപ്പെടുത്തലിലെ വ്യതിയാനങ്ങൾ സാധാരണയായി കണക്കിലെടുക്കാറില്ല, കാരണം തൂക്കത്തിൻ്റെ കൃത്യതയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട് പ്രായോഗികമായി ആവശ്യമുള്ളതിനേക്കാൾ സ്വാധീനം കുറവാണ്. ഒരു പരിധി വരെ, ലിവർ സ്കെയിലുകളിൽ ശരീരങ്ങൾ തൂക്കിയാൽ, അളവെടുപ്പ് ഫലങ്ങളിൽ ആർക്കിമിഡീസ് ശക്തി പ്രതിഫലിച്ചേക്കാം. വിവിധ സാന്ദ്രതഅവയുടെ താരതമ്യ സൂചകങ്ങളും.

ഭാരവും പിണ്ഡവും ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിലെ വ്യത്യസ്ത ആശയങ്ങളെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു. അതിനാൽ, ഭാരം ഒരു വെക്റ്റർ അളവായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു, അതിലൂടെ ശരീരം തിരശ്ചീന പിന്തുണയെയോ ലംബമായ സസ്പെൻഷനെയോ നേരിട്ട് സ്വാധീനിക്കും. പിണ്ഡം ഒരേ സമയം ഒരു സ്കെയിലർ അളവിനെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു, ഒരു ശരീരത്തിൻ്റെ ജഡത്വത്തിൻ്റെ അളവ് ( നിഷ്ക്രിയ പിണ്ഡം) അല്ലെങ്കിൽ ഗുരുത്വാകർഷണ മണ്ഡലത്തിൻ്റെ ചാർജ് (ഗുരുത്വാകർഷണ പിണ്ഡം). അത്തരം അളവുകൾക്ക് വ്യത്യസ്ത അളവെടുപ്പ് യൂണിറ്റുകളും ഉണ്ടായിരിക്കും (എസ്ഐയിൽ, പിണ്ഡം കിലോഗ്രാമിലും ഭാരം ന്യൂട്ടണിലും സൂചിപ്പിക്കുന്നു).

പൂജ്യം ഭാരവും പൂജ്യമല്ലാത്ത പിണ്ഡവുമുള്ള സാഹചര്യങ്ങളും സാധ്യമാണ് (എപ്പോൾ ഞങ്ങൾ സംസാരിക്കുന്നത്ഒരേ ശരീരത്തെക്കുറിച്ച്, ഉദാഹരണത്തിന്, പൂജ്യം ഗുരുത്വാകർഷണത്തിൽ, ഓരോ ശരീരത്തിൻ്റെയും ഭാരം തുല്യമായിരിക്കും പൂജ്യം മൂല്യം, എന്നാൽ പിണ്ഡം എല്ലാവർക്കും വ്യത്യസ്തമായിരിക്കും).

ശരീരഭാരം കണക്കാക്കുന്നതിനുള്ള പ്രധാന സൂത്രവാക്യങ്ങൾ

നിഷ്ക്രിയ റഫറൻസ് ഫ്രെയിമിൽ വിശ്രമിക്കുന്ന ശരീരത്തിൻ്റെ ഭാരം ($P$), അതിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഗുരുത്വാകർഷണബലത്തിന് തുല്യമാണ്, കൂടാതെ $m$ പിണ്ഡത്തിന് ആനുപാതികമാണ്, അതുപോലെ തന്നെ ഫ്രീ ഫാൾ ത്വരിതപ്പെടുത്തലും ഒരു നിശ്ചിത പോയിൻ്റിൽ $g$.

കുറിപ്പ് 1

സ്വതന്ത്ര വീഴ്ചയുടെ ത്വരണം ഭൂമിയുടെ ഉപരിതലത്തിന് മുകളിലുള്ള ഉയരത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കും, അതുപോലെ തന്നെ ഭൂമിശാസ്ത്രപരമായ കോർഡിനേറ്റുകൾഅളക്കുന്ന പോയിൻ്റുകൾ.

ഭൂമിയുടെ ദൈനംദിന ഭ്രമണത്തിൻ്റെ ഫലം അക്ഷാംശത്തിൽ ഭാരം കുറയുന്നതാണ്. അതിനാൽ, ധ്രുവങ്ങളെ അപേക്ഷിച്ച് ഭൂമധ്യരേഖയിൽ ഭാരം കുറവായിരിക്കും.

$g$ മൂല്യത്തെ സ്വാധീനിക്കുന്ന മറ്റൊരു ഘടകം ഭൂമിയുടെ ഉപരിതലത്തിൻ്റെ ഘടനാപരമായ സവിശേഷതകൾ മൂലമുണ്ടാകുന്ന ഗുരുത്വാകർഷണ അപാകതകളായി കണക്കാക്കാം. ഒരു ശരീരം മറ്റൊരു ഗ്രഹത്തിന് സമീപം സ്ഥിതിചെയ്യുമ്പോൾ (ഭൂമിയല്ല), ഗുരുത്വാകർഷണത്തിൻ്റെ ത്വരണം പലപ്പോഴും നിർണ്ണയിക്കുന്നത് ഈ ഗ്രഹത്തിൻ്റെ പിണ്ഡവും വലുപ്പവുമാണ്.

ഭാരമില്ലാത്ത അവസ്ഥ (ഭാരമില്ലായ്മ) സംഭവിക്കുന്നത് ശരീരം ആകർഷിക്കുന്ന വസ്തുവിൽ നിന്ന് അകന്നിരിക്കുമ്പോഴോ അല്ലെങ്കിൽ സ്വതന്ത്ര വീഴ്ചയിലായിരിക്കുമ്പോഴോ, അതായത്, ഒരു സാഹചര്യത്തിൽ

$(g - w) = 0$.

$m$ പിണ്ഡമുള്ള ഒരു ശരീരം, അതിൻ്റെ ഭാരം വിശകലനം ചെയ്യപ്പെടുന്നു, അത് ചില പ്രയോഗത്തിന് വിധേയമായേക്കാം അധിക ശക്തികൾ, പരോക്ഷമായി നിർണ്ണയിക്കുന്നത് ഗുരുത്വാകർഷണ മണ്ഡലത്തിൻ്റെ സാന്നിധ്യം, പ്രത്യേകിച്ച്, ആർക്കിമിഡീസ് ശക്തിയും ഘർഷണശക്തിയും.

ശരീരഭാരവും ഗുരുത്വാകർഷണബലവും തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസം

കുറിപ്പ് 2

ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിൻ്റെ ഗുരുത്വാകർഷണ മണ്ഡല സിദ്ധാന്തത്തിൽ നേരിട്ട് ഉൾപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന രണ്ട് വ്യത്യസ്ത ആശയങ്ങളാണ് ഗുരുത്വാകർഷണവും ഭാരവും. ഈ രണ്ട് വ്യത്യസ്ത ആശയങ്ങൾ പലപ്പോഴും തെറ്റായി വ്യാഖ്യാനിക്കുകയും തെറ്റായ സന്ദർഭത്തിൽ ഉപയോഗിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

പിണ്ഡം (ദ്രവ്യത്തിൻ്റെ സ്വത്ത് എന്നർത്ഥം) എന്ന സങ്കൽപ്പത്തെക്കുറിച്ചുള്ള സ്റ്റാൻഡേർഡ് ധാരണയിലും ഭാരവും സമാനമായി കാണപ്പെടുമെന്നതിനാൽ ഈ സാഹചര്യം കൂടുതൽ വഷളാക്കുന്നു. ഈ കാരണത്താലാണ് ഗുരുത്വാകർഷണത്തെയും ഭാരത്തെയും കുറിച്ചുള്ള ശരിയായ ധാരണ ശാസ്ത്ര സമൂഹത്തിൽ വളരെ പ്രധാനമായി കണക്കാക്കുന്നത്.

മിക്കപ്പോഴും ഈ രണ്ട് സമാന ആശയങ്ങളും പരസ്പരം മാറ്റി ഉപയോഗിക്കാറുണ്ട്. ഭൂമിയിൽ നിന്നോ നമ്മുടെ പ്രപഞ്ചത്തിലെ മറ്റൊരു ഗ്രഹത്തിൽ നിന്നോ ഉള്ള ഒരു വസ്തുവിന് നേരെ (വിശാലമായ അർത്ഥത്തിൽ - ഏതെങ്കിലും ജ്യോതിശാസ്ത്ര ശരീരം) നയിക്കുന്ന ശക്തി ഗുരുത്വാകർഷണ ബലത്തെ പ്രതിനിധീകരിക്കും:

പിന്തുണയിലോ ലംബമായ സസ്പെൻഷനിലോ ശരീരം നേരിട്ട് സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്ന ശക്തിയെ $W$ ആയി സൂചിപ്പിക്കുകയും വെക്റ്റർ-ഡയറക്‌ടഡ് അളവിനെ പ്രതിനിധീകരിക്കുകയും ചെയ്യുന്ന ശരീരഭാരമായി കണക്കാക്കും.

ശരീരത്തിൻ്റെ ആറ്റങ്ങൾ (തന്മാത്രകൾ) അടിത്തറയുടെ കണങ്ങളിൽ നിന്ന് പുറന്തള്ളും. ഈ പ്രക്രിയയുടെ അനന്തരഫലങ്ങൾ ഇതാണ്:

• പിന്തുണയുടെ മാത്രമല്ല, വസ്തുവിൻ്റെ ഭാഗിക രൂപഭേദം നടപ്പിലാക്കൽ;
• ഇലാസ്റ്റിക് ശക്തികളുടെ ആവിർഭാവം;
• ശരീരത്തിൻ്റെ ആകൃതിയിലും പിന്തുണയിലും ചില സാഹചര്യങ്ങളിൽ (ഒരു ചെറിയ പരിധി വരെ) മാറ്റം, അത് മാക്രോ തലത്തിൽ സംഭവിക്കും;
• ശരീരത്തിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിൽ ഒരു ഇലാസ്റ്റിക് ശക്തിയുടെ സമാന്തര സംഭവത്തോടെ ഒരു പിന്തുണ പ്രതികരണ ശക്തിയുടെ സംഭവം, ഇത് പിന്തുണയോടുള്ള പ്രതികരണമായി മാറുന്നു (ഇത് ഭാരം പ്രതിനിധീകരിക്കും).

ദൈനംദിന ജീവിതത്തിൽ, "പിണ്ഡം", "ഭാരം" എന്നീ ആശയങ്ങൾ തികച്ചും സമാനമാണ്, എന്നിരുന്നാലും അവയുടെ സെമാൻ്റിക് അർത്ഥം അടിസ്ഥാനപരമായി വ്യത്യസ്തമാണ്. "നിങ്ങളുടെ ഭാരം എന്താണ്?" എന്ന് ചോദിക്കുന്നു. ഞങ്ങൾ അർത്ഥമാക്കുന്നത് "നിങ്ങൾക്ക് എത്ര കിലോഗ്രാം?" എന്നിരുന്നാലും, ഈ വസ്തുത കണ്ടെത്താൻ ഞങ്ങൾ ശ്രമിക്കുന്ന ചോദ്യത്തിന്, ഉത്തരം നൽകുന്നത് കിലോഗ്രാമിലല്ല, ന്യൂട്ടണിലാണ്. എനിക്ക് തിരികെ പോകേണ്ടി വരും സ്കൂൾ കോഴ്സ്ഭൗതികശാസ്ത്രം.

ശരീരഭാരം- പിന്തുണയിലോ സസ്പെൻഷനിലോ ശരീരം സമ്മർദ്ദം ചെലുത്തുന്ന ശക്തിയുടെ സവിശേഷത.

താരതമ്യത്തിന്, ശരീരഭാരംമുമ്പ് "പദാർത്ഥത്തിൻ്റെ അളവ്" എന്ന് ഏകദേശം നിർവചിച്ചിരിക്കുന്നത് ആധുനിക നിർവ്വചനംഇതുപോലെ തോന്നുന്നു:

ഭാരം -ജഡത്വത്തിനുള്ള ശരീരത്തിൻ്റെ കഴിവിനെ പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്ന ഒരു ഭൗതിക അളവ് അതിൻ്റെ ഗുരുത്വാകർഷണ ഗുണങ്ങളുടെ അളവുകോലാണ്.

പൊതുവേ, പിണ്ഡം എന്ന ആശയം ഇവിടെ അവതരിപ്പിച്ചതിനേക്കാൾ അൽപ്പം വിശാലമാണ്, പക്ഷേ ഞങ്ങളുടെ ചുമതല കുറച്ച് വ്യത്യസ്തമാണ്. പിണ്ഡവും ഭാരവും തമ്മിലുള്ള യഥാർത്ഥ വ്യത്യാസത്തിൻ്റെ വസ്തുത മനസ്സിലാക്കാൻ ഇത് മതിയാകും.

കൂടാതെ, അവ കിലോഗ്രാം ആണ്, ഭാരം (ഒരു തരം ശക്തിയായി) ന്യൂട്ടൺ ആണ്.

ഒരുപക്ഷേ, ഭാരവും പിണ്ഡവും തമ്മിലുള്ള ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട വ്യത്യാസം ഭാരം ഫോർമുലയിൽ തന്നെ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, അത് ഇതുപോലെ കാണപ്പെടുന്നു:

ഇവിടെ P എന്നത് ശരീരത്തിൻ്റെ യഥാർത്ഥ ഭാരമാണ് (ന്യൂട്ടണുകളിൽ), m എന്നത് അതിൻ്റെ പിണ്ഡം കിലോഗ്രാം ആണ്, g എന്നത് ത്വരണം ആണ്, ഇത് സാധാരണയായി 9.8 N/kg ആയി പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു.

മറ്റൊരു വിധത്തിൽ പറഞ്ഞാൽ, ഈ ഉദാഹരണം ഉപയോഗിച്ച് ഭാരം സൂത്രവാക്യം മനസ്സിലാക്കാം:

ഭാരം പിണ്ഡംഒരു സ്റ്റേഷണറി ഡൈനാമോമീറ്ററിൽ നിന്ന് 1 കി.ഗ്രാം അതിൻ്റെ നിർണ്ണയത്തിനായി സസ്പെൻഡ് ചെയ്തിട്ടുണ്ട് ഭാരം.ശരീരവും ഡൈനാമോമീറ്ററും വിശ്രമത്തിലായതിനാൽ, ഫ്രീ ഫാൾ ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്നതിലൂടെ നമുക്ക് സുരക്ഷിതമായി അതിൻ്റെ പിണ്ഡം വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ കഴിയും. നമുക്കുള്ളത്: 1 (കിലോ) x 9.8 (N/kg) = 9.8 N. ഈ ബലം ഉപയോഗിച്ചാണ് ഭാരം ഡൈനാമോമീറ്റർ സസ്പെൻഷനിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നത്. ഇതിൽ നിന്ന് ശരീരഭാരം തുല്യമാണെന്ന് വ്യക്തമാണ്, എന്നിരുന്നാലും ഇത് എല്ലായ്പ്പോഴും അങ്ങനെയല്ല.

ഒരു പ്രധാന കാര്യം പറയേണ്ട സമയമാണിത്. ഇനിപ്പറയുന്ന സന്ദർഭങ്ങളിൽ മാത്രം ഭാരം ഫോർമുല ഗുരുത്വാകർഷണത്തിന് തുല്യമാണ്:

• ശരീരം വിശ്രമത്തിലാണ്;
• ആർക്കിമിഡീസ് ശക്തി (ബയൻ്റ് ഫോഴ്സ്) ശരീരത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നില്ല. രസകരമായ ഒരു വസ്തുത, വെള്ളത്തിൽ മുങ്ങിയ ശരീരം അതിൻ്റെ ഭാരത്തിന് തുല്യമായ ജലത്തിൻ്റെ അളവ് മാറ്റുന്നു എന്നതാണ്. എന്നാൽ അത് വെള്ളം പുറത്തേക്ക് തള്ളുക മാത്രമല്ല, മാറ്റിസ്ഥാപിക്കപ്പെട്ട ജലത്തിൻ്റെ അളവ് കൊണ്ട് ശരീരം "ലൈറ്റ്" ആവുകയും ചെയ്യുന്നു. അതുകൊണ്ടാണ് 60 കിലോ ഭാരമുള്ള ഒരു പെൺകുട്ടിയെ കളിയാക്കിയും ചിരിച്ചും നിങ്ങൾക്ക് വെള്ളത്തിൽ ഉയർത്താൻ കഴിയുന്നത്, എന്നാൽ ഉപരിതലത്തിൽ അത് ചെയ്യാൻ കൂടുതൽ ബുദ്ധിമുട്ടാണ്.

ശരീരം അസമമായി നീങ്ങുമ്പോൾ, അതായത്. ശരീരവും സസ്പെൻഷനും ത്വരിതഗതിയിൽ നീങ്ങുമ്പോൾ എ, അതിൻ്റെ രൂപവും ഭാരം ഫോർമുലയും മാറ്റുന്നു. പ്രതിഭാസത്തിൻ്റെ ഭൗതികശാസ്ത്രം ചെറുതായി മാറുന്നു, എന്നാൽ ഫോർമുലയിൽ അത്തരം മാറ്റങ്ങൾ ഇനിപ്പറയുന്ന രീതിയിൽ പ്രതിഫലിക്കുന്നു:

P=m(g-a).

ഫോർമുല ഉപയോഗിച്ച് മാറ്റിസ്ഥാപിക്കാൻ കഴിയുന്നതുപോലെ, ഭാരം നെഗറ്റീവ് ആകാം, എന്നാൽ ഇതിനായി ശരീരം ചലിക്കുന്ന ത്വരണം ഗുരുത്വാകർഷണ ത്വരണത്തേക്കാൾ വലുതായിരിക്കണം. ഇവിടെ വീണ്ടും ഭാരം പിണ്ഡത്തിൽ നിന്ന് വേർതിരിച്ചറിയേണ്ടത് പ്രധാനമാണ്: നെഗറ്റീവ് ഭാരം പിണ്ഡത്തെ ബാധിക്കില്ല (ശരീരത്തിൻ്റെ ഗുണങ്ങൾ അതേപടി തുടരുന്നു), പക്ഷേ അത് യഥാർത്ഥത്തിൽ വിപരീത ദിശയിലേക്ക് നയിക്കപ്പെടുന്നു.

ഒരു നല്ല ഉദാഹരണം ത്വരിതപ്പെടുത്തിയ എലിവേറ്ററാണ്: അത് എപ്പോൾ മൂർച്ചയുള്ള ത്വരണംഒരു ചെറിയ സമയത്തേക്ക് "മേൽത്തട്ടിലേക്ക് വലിച്ചെറിയപ്പെടുന്നു" എന്ന പ്രതീതി സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നു. തീർച്ചയായും, അത്തരമൊരു വികാരം നേരിടാൻ വളരെ എളുപ്പമാണ്. ഭ്രമണപഥത്തിലെ ബഹിരാകാശയാത്രികർക്ക് പൂർണ്ണമായും അനുഭവപ്പെടുന്ന ഭാരമില്ലായ്മയുടെ അവസ്ഥ അനുഭവിക്കാൻ വളരെ ബുദ്ധിമുട്ടാണ്.

പൂജ്യം ഗുരുത്വാകർഷണം -പ്രധാനമായും ഭാരക്കുറവ്. ഇത് സാധ്യമാകണമെങ്കിൽ, ശരീരം ചലിക്കുന്ന ത്വരണം കുപ്രസിദ്ധമായ ആക്സിലറേഷൻ g (9.8 N/kg) ന് തുല്യമായിരിക്കണം. ഈ പ്രഭാവം നേടാനുള്ള ഏറ്റവും എളുപ്പമാർഗ്ഗം ലോ-എർത്ത് ഓർബിറ്റിൽ ആണ്. ഗുരുത്വാകർഷണം, അതായത്. ആകർഷണം ഇപ്പോഴും ശരീരത്തിൽ (ഉപഗ്രഹം) പ്രവർത്തിക്കുന്നു, പക്ഷേ അത് നിസ്സാരമാണ്. കൂടാതെ ഭ്രമണപഥത്തിൽ സഞ്ചരിക്കുന്ന ഒരു ഉപഗ്രഹത്തിൻ്റെ ത്വരണം പൂജ്യത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു. ഭാരത്തിൻ്റെ അഭാവത്തിൻ്റെ പ്രഭാവം ഇവിടെയാണ് ഉണ്ടാകുന്നത്, കാരണം ശരീരം പിന്തുണയുമായോ സസ്പെൻഷനുമായോ സമ്പർക്കം പുലർത്തുന്നില്ല, മറിച്ച് വായുവിൽ പൊങ്ങിക്കിടക്കുന്നു.

ഒരു വിമാനം പറന്നുയരുമ്പോൾ ഭാഗികമായി ഈ പ്രഭാവം നേരിടാം. ഒരു നിമിഷത്തേക്ക് വായുവിൽ സസ്പെൻഡ് ചെയ്യപ്പെടുന്ന ഒരു തോന്നൽ ഉണ്ട്: ഈ നിമിഷം വിമാനം നീങ്ങുന്ന ത്വരണം ഗുരുത്വാകർഷണത്തിൻ്റെ ത്വരണം തുല്യമാണ്.

വീണ്ടും ഭിന്നതകളിലേക്ക് മടങ്ങുന്നു ഭാരംഒപ്പം ബഹുജനങ്ങൾ,ശരീരഭാരത്തിനുള്ള സൂത്രവാക്യം പിണ്ഡത്തിനായുള്ള ഫോർമുലയിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമാണെന്ന് ഓർമ്മിക്കേണ്ടത് പ്രധാനമാണ്, അത് ഇതുപോലെ കാണപ്പെടുന്നു :

m= ρ/V,

അതായത്, ഒരു പദാർത്ഥത്തിൻ്റെ സാന്ദ്രത അതിൻ്റെ വോള്യം കൊണ്ട് ഹരിക്കുന്നു.