Підручник Фізика 7 клас - Пістун П. Ф. - Навчальна книга - Богдан 2015 рік

Розділ ІІІ ВЗАЄМОДІЯ ТІЛ. СИЛА

§31. Вага тіла. Невагомість

✓ Яку силу називають силою тяжіння?

1. Існує ще одна сила, з якою ви часто зустрічаєтесь у повсякденному житті. Це — вага тіла.

Що ж означає «вага тіла» у фізиці?

Повернімося до прикладів, які ми раніше уже розглядали. Завдяки взаємодії із Землею на кожне тіло діє сила тяжіння

Якщо поставити вантаж на лінійку, то під дією сили тяжіння він буде впродовж деякого часу рухатися вниз, прогинаючи лінійку (рис. 84, а). Вантаж, установлений на пружині (рис. 84, б) або підвішений до неї (рис. 84, в), переміщуючись униз, стискатиме або розтягуватиме пружину. У всіх цих випадках деформується опора або пружина.

Рис. 84

Силу, з якою тіло внаслідок притягання до Землі діє на горизонтальну опору або розтягує підвіс, називають вагою тіла.

Вагу тіла прийнято позначати літерою Р.

2. Ніколи не плутайте вагу тіла і силу тяжіння! Це зовсім різні сили. Сила тяжіння виникає внаслідок взаємодії тіла із Землею і прикладена до самого тіла. Вага характеризує взаємодію тіла з опорою або підвісом.

Вага тіла прикладена саме до опори або підвісу (зверніть увагу на рис. 84). Запам’ятайте, сила тяжіння завжди діє на тіло, а вага — на опору або підвіс.

3. Ви, напевно, уже багато разів зустрічалися з поняттям «невагомість» (задумайтеся над цим словом: невагомість — не має ваги). Невагомість — це такий стан, коли тіло не має ваги. У вашій свідомості невагомість, мабуть, пов’язана з польотами космонавтів на космічних кораблях. Справді, якщо вам коли-небудь доводилося стрибати з трампліна або якого-небудь підвищення, то під час польоту ви також знаходились у невагомості (точніше близькому до невагомості стані, оскільки на вас діяв опір повітря). Тоді ви не тиснули ні на яку опору і ніяка нитка чи пружина вами не розтягувалась, тобто, ніякої ваги не було. А сила тяжіння на вас увесь час діяла: завдяки їй ви і падали вниз.

Звернімося до досліду. Візьмемо невелике тіло (тягарець) і підвісимо його до нитки (рис. 85, а). Інший кінець нитки прикріпимо до опори. Внаслідок дії тягарця нитка розтягується, отже, на неї діє вага тягарця. Потім перепалимо нитку і прослідкуємо за падінням тіла. Натяг нитки зник (рис. 85, б). Можна цей дослід зняти на відеоплівку, а потім в уповільненому режимі її переглянути. Таким чином, тіло, що вільно падає, не діє на нитку, яка падає разом з ним. У цьому випадку вага тіла дорівнює нулю. Але сила тяжіння продовжує діяти на тіло, змушуючи його падати вниз.

Рис. 85

Вага тіла не має постійного значення. Вона може змінюватися залежно від умов, за яких перебуває тіло. Пригадайте свої відчуття, коли ви їдете в ліфті, особливо швидкісному. Коли ліфт рушає, рухаючись угору, вам здається, що вас притискає до підлоги. Коли ж ліфт починає різко опускатися, ви ніби деякий час перебуваєте у вільному польоті. Можна проробити такий дослід: у швидкісному ліфті стати не на підлогу, а на ваги, проградуйовані у ньютонах. Ваги покажуть, що ваша вага — сила, з якою ви на них тиснете, — буде змінюватися. Спочатку, коли ліфт рушає вгору, ваша вага збільшуватиметься. Коли ж ліфт почне опускатися, ваги покажуть менше значення.

У випадку, коли тіло перебуває на нерухомій опорі, яка рухається рівномірно прямолінійно, вага тіла дорівнює силі тяжіння, що діє на тіло. Ці сили мають також однакові напрями. Отже,

Запитання для самоперевірки

1. Що називають вагою тіла?

2. Чим відрізняється між собою поняття «сила тяжіння» і «вага тіла»?

3. Чи може сила тяжіння дорівнювати вазі тіла? Якщо може, то в яких випадках?

4. Як ви можете пояснити, що вага одного і того самого тіла не має постійного значення?

5. Поясніть, що таке невагомість. Наведіть приклади.

Завдання 21

1. Якщо вдвічі зменшити масу води у склянці, то чи зміниться її вага? Якщо зміниться, то як?

2. Чому дорівнює вага 10 л нафти? Чи можна дати точну відповідь на це запитання? Відповідь поясніть.

3. Розміри мідного бруска 5 см х 10 см х 8 см. З якою силою розтягується пружина, до якої підвішено мідний брусок? Уточніть, за яких умов ваша відповідь буде правильною.

4. Маса астронавта, що перебуває на Землі, складає 80 кг. Якою буде його вага на Землі? На Місяці? У космічному кораблі під час польоту при вимкнутих двигунах? Яка маса астронавта на Місяці?

Робота з комп’ютером

Вивчіть матеріал уроку і виконайте тест № 3, запропонований в електронному додатку.





Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити