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Der Begriff „Stärke“ ist in erster Linie körperlich. In der Mechanik drückt es das Maß der Interaktion zwischen Körpern aus, den Grund für ihre Bewegung. Daher wird Kraft im physikalischen Sinne – als Vektorgröße – dann verstanden, wenn die quantitative Seite der Interaktion einer Person beispielsweise mit einer Stütze, einem Projektil oder einem anderen externen Objekt betrachtet wird. Mit anderen Worten: In diesem Fall wird das Ergebnis der Bewegung, ihre Arbeitswirkung, anhand der Kraft beurteilt.

Wenn wir von der Quelle der Bewegung sprechen, meinen wir unter Kraft die Fähigkeit einer Person, Arbeit zu verrichten, und diese Fähigkeit fungiert als Grund für die Bewegung des Körpers oder seiner einzelnen Glieder. In diesem Fall meinen wir die Zugkraft der menschlichen Muskeln, also ein physiologisches Phänomen.

Und schließlich wird der Begriff „Kraft“ als eines der qualitativen Merkmale menschlicher willkürlicher Bewegungen verwendet, die eine bestimmte motorische Aufgabe lösen. Hier fungiert Kraft zusammen mit Kriterien wie Geschwindigkeit, Ausdauer, Beweglichkeit usw. als pädagogisches Konzept, das die qualitative Seite der ausgeführten Bewegung bewertet (Yu. V. Verkhoshansky, 1977).

Gewalt Eine Person wird als ihre Fähigkeit definiert, äußeren Widerstand durch Muskelanstrengung zu überwinden (Theory and Methods of Physical Education, 1976). Das heißt, unter dem Begriff „Kraft“ versteht man jede Fähigkeit einer Person, durch Muskelspannung mechanische und biomechanische Kräfte, die eine Aktion behindern, zu überwinden, ihnen entgegenzuwirken und so die Wirkung einer Aktion sicherzustellen (trotz der störenden Kräfte der Schwerkraft, Trägheit, Umweltbeständigkeit usw.).

Abhängig von den Bedingungen, der Art und dem Ausmaß der Manifestation der Muskelkraft in der Sportpraxis ist es üblich, verschiedene Arten von Kraftqualitäten zu unterscheiden.

Wenn die Anstrengungen des Sportlers nicht von Bewegung begleitet werden, spricht man von statischer (isometrischer) Modus Muskelarbeit („statische Kraft“). Im statischen Modus verändern angespannte Muskeln ihre Länge nicht. Statische Kraft zeichnet sich durch zwei ihrer Manifestationsmerkmale aus (V.V. Kuznetsov, 1975; zitiert in: Zh.K. Kholodov, V.S. Kuznetsov, 2003):

1) wenn die Muskeln aufgrund aktiver Willensanstrengungen einer Person angespannt sind (aktive statische Kraft);

2) wenn äußere Kräfte oder unter dem Einfluss des Eigengewichts einer Person versuchen, einen angespannten Muskel gewaltsam zu dehnen (passive statische Kraft).

Aber am häufigsten manifestiert sich Stärke in der Bewegung, im sogenannten dynamischer Modus(„dynamische Kraft“).

Dynamische Muskelarbeit findet entweder statt Überwindungsmodus, entweder in minderwertig. Im ersten Fall ziehen sich die arbeitenden Muskeln zusammen und verkürzen sich (z. B. beim Drücken einer Langhantel), im zweiten Fall dehnen und verlängern sie sich im angespannten Zustand (z. B. beim Beugen der Beine im Moment der Landung nach a). springen). Darüber hinaus kann dynamische Arbeit bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten, mit unterschiedlichen Beschleunigungen und Verzögerungen sowie bei gleichmäßiger Kraftausübung erfolgen. Letzteres wird mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bezeichnet isotonisches Regime, und bei konstanter Geschwindigkeit - isokinetisch(N.G. Ozolin, 2003).

Je nach Art der Bemühungen um dynamische Kraft werden drei Typen unterschieden (nach V. Kuznetsov; zitiert in: S. M. Vaitsekhovsky, 1971):

- Sprengkraft – Manifestation der Kraft mit maximaler Beschleunigung, die beispielsweise für die sogenannten Schnellkraftübungen typisch ist: Springen, Werfen, Sprinten, einzelne Elemente des Ringens, Boxens, Sportspiele usw.;

- schnelle Kraft – Manifestation von Kraft mit nicht maximaler Beschleunigung, beispielsweise bei der Ausführung schneller (aber nicht extrem schneller) Bewegungen beim Laufen, Schwimmen, Radfahren usw.;

- langsame Kraft , manifestiert sich bei relativ langsamen Bewegungen, praktisch ohne Beschleunigung. Typische Beispiele sind das Langhanteldrücken, der Liegestütz an den Ringen oder an der Stange.

Bei der Beurteilung des Aufwands bei einer bestimmten Übung oder einfachen Bewegung werden die Begriffe verwendet „absolute“ und „relative“ Stärke.

1. Kraft ist die Einwirkung eines Körpers auf einen anderen, die zu einer Beschleunigung führt. Diese. Kraft ist ein Maß für das Zusammenwirken von Kräften, wodurch Körper deformiert oder beschleunigt werden. Kraft ist eine Vektorgröße; Es wird durch einen Zahlenwert, eine Wirkrichtung und einen Angriffspunkt am Körper charakterisiert.

2. Kann man anhand der Formel F = ma sagen, dass die auf einen Körper ausgeübte Kraft von der Masse des Körpers und seiner Beschleunigung abhängt?

2. Nein, das geht nicht.

3. Kann man anhand des Ausdrucks m = F/a sagen, dass die Masse eines Körpers von der auf ihn ausgeübten Kraft und seiner Beschleunigung abhängt?

3. Nein, das geht nicht.

4. Kann man aufgrund der Gleichung a = F/m sagen, dass die Beschleunigung eines Körpers von der auf ihn ausgeübten Kraft und von der Masse des Körpers abhängt?

4. Ja. Nur für Inertialreferenzsysteme.

5. Wie wird Newtons erstes Gesetz formuliert, wenn wir den Begriff der Kraft verwenden?

5. Es gibt solche Bezugssysteme, relativ zu denen ein translatorisch bewegter Körper seine Geschwindigkeit konstant hält, wenn die Resultierende aller auf den Körper einwirkenden Kräfte gleich Null ist.

6. Was ist resultierende Kraft?

6. Eine Kraft, die der geometrischen Summe aller auf einen Körper (Punkt) ausgeübten Kräfte entspricht, wird als resultierende oder resultierende Kraft bezeichnet.

1. Newtons Gesetze der Dynamik

Gesetze oder Axiome der Bewegung (wie von Newton selbst im Buch „Mathematische Prinzipien der Naturphilosophie“ von 1687 formuliert): „I. Jeder Körper bleibt in seinem Ruhezustand oder in seiner gleichförmigen und geradlinigen Bewegung solange erhalten, bis er durch angewandte Kräfte gezwungen wird, diesen Zustand zu ändern. II. Die Impulsänderung ist proportional zur aufgebrachten Antriebskraft und erfolgt in Richtung der Geraden, entlang derer diese Kraft wirkt. III. Eine Aktion hat immer eine gleiche und entgegengesetzte Reaktion, andernfalls sind die Wechselwirkungen zweier Körper aufeinander gleich und in entgegengesetzte Richtungen gerichtet.“

2. Was ist Kraft?

Kraft wird durch Größe und Richtung charakterisiert. Kraft charakterisiert die Einwirkung anderer Körper auf einen bestimmten Körper. Das Ergebnis einer auf einen Körper einwirkenden Kraft hängt nicht nur von der Größe und Richtung ab, sondern auch vom Angriffspunkt der Kraft. Resultierend ist eine Kraft, deren Ergebnis das gleiche ist wie das Ergebnis der Wirkung aller realen Kräfte. Wenn die Kräfte gleichgerichtet sind, ist die Resultierende gleich ihrer Summe und in die gleiche Richtung gerichtet. Sind die Kräfte in entgegengesetzte Richtungen gerichtet, so ist die Resultierende gleich ihrer Differenz und auf die größere Kraft gerichtet.

Schwerkraft und Körpergewicht

Schwerkraft ist die Kraft, mit der ein Körper aufgrund der universellen Schwerkraft von der Erde angezogen wird. Alle Körper im Universum fühlen sich voneinander angezogen, und je größer ihre Masse und je näher sie beieinander liegen, desto stärker ist die Anziehung.

Um die Schwerkraft zu berechnen, muss die Körpermasse mit einem mit dem Buchstaben g bezeichneten Koeffizienten multipliziert werden, der ungefähr 9,8 N/kg entspricht. Somit wird die Schwerkraft nach der Formel berechnet

Das Körpergewicht ist die Kraft, mit der der Körper aufgrund der Anziehungskraft auf die Erde auf eine Unterlage drückt oder eine Aufhängung streckt. Wenn ein Körper weder Halt noch Federung hat, dann hat der Körper kein Gewicht – er befindet sich in einem Zustand der Schwerelosigkeit.

Elastische Kraft

Eine elastische Kraft ist eine Kraft, die im Inneren eines Körpers durch Verformung entsteht und eine Formänderung verhindert. Je nachdem, wie sich die Form des Körpers verändert, werden verschiedene Arten der Verformung unterschieden, insbesondere Zug und Druck, Biegung, Scherung und Torsion.

Je mehr sich die Form eines Körpers verändert, desto größer ist die in ihm erzeugte elastische Kraft.

Ein Dynamometer ist ein Gerät zur Kraftmessung: Die gemessene Kraft wird mit der elastischen Kraft verglichen, die in der Feder des Dynamometers entsteht.

Reibungskraft

Die Haftreibung ist die Kraft, die einen Körper daran hindert, sich von seinem Platz zu bewegen.

Der Grund für die Reibung liegt darin, dass jede Oberfläche Unregelmäßigkeiten aufweist, die ineinandergreifen. Wenn die Oberflächen poliert sind, sind die Kräfte der molekularen Wechselwirkung die Ursache der Reibung. Wenn sich ein Körper auf einer horizontalen Fläche bewegt, ist die Reibungskraft der Bewegung entgegengerichtet und direkt proportional zur Schwerkraft:

Die Gleitreibungskraft ist die Widerstandskraft, wenn ein Körper über die Oberfläche eines anderen gleitet. Die Rollreibungskraft ist die Widerstandskraft, wenn ein Körper über die Oberfläche eines anderen rollt; sie ist deutlich geringer als die Gleitreibungskraft.

Wenn die Reibung nützlich ist, wird sie erhöht; Wenn es schädlich ist, reduzieren Sie es.

3. Naturschutzgesetze

Naturschutzgesetze, physikalische Gesetze, nach denen einige Eigenschaften eines geschlossenen Systems trotz Änderungen im System unverändert bleiben. Die wichtigsten sind Gesetze zur Erhaltung von Materie und Energie. Das Gesetz zur Erhaltung der Materie besagt, dass Materie weder erzeugt noch zerstört wird; Bei chemischen Umwandlungen bleibt die Gesamtmasse unverändert. Auch die Gesamtenergiemenge im System bleibt unverändert; Energie wird nur von einer Form in eine andere umgewandelt. Beide Gesetze sind nur annähernd richtig. Masse und Energie lassen sich nach der Gleichung ineinander umwandeln E = ts 2. Lediglich die Gesamtmasse und ihre äquivalente Energie bleiben unverändert. Ein weiteres Erhaltungsgesetz betrifft die elektrische Ladung: Sie kann ebenfalls nicht erzeugt und nicht zerstört werden. Bei der Anwendung auf Kernprozesse kommt das Erhaltungsgesetz darin zum Ausdruck, dass die Gesamtladung, der Spin und andere Quantenzahlen der wechselwirkenden Teilchen für die aus der Wechselwirkung resultierenden Teilchen gleich bleiben müssen. Bei starken Wechselwirkungen bleiben alle Quantenzahlen erhalten. Bei schwachen Wechselwirkungen werden einige Anforderungen dieses Gesetzes verletzt, insbesondere im Hinblick auf PARITÄT.

Der Energieerhaltungssatz lässt sich am Beispiel eines 1 kg schweren Balls erklären, der aus 100 m Höhe fällt. Die anfängliche Gesamtenergie des Balls ist seine potentielle Energie. Wenn sie sinkt, nimmt die potentielle Energie allmählich ab und die kinetische Energie steigt, aber die Gesamtenergiemenge bleibt unverändert. Somit findet Energieerhaltung statt. A – kinetische Energie steigt von 0 auf Maximum: B – potentielle Energie nimmt von Maximum auf Null ab; C ist die Gesamtenergiemenge, die der Summe aus kinetischer und potenzieller Energie entspricht. Das Gesetz der Erhaltung der Materie besagt, dass bei chemischen Reaktionen weder Materie erzeugt noch zerstört wird. Dieses Phänomen lässt sich anhand eines klassischen Experiments demonstrieren, bei dem eine unter einer Glasglocke (A) brennende Kerze gewogen wird. Am Ende des Experiments blieb das Gewicht der Kappe und ihres Inhalts das gleiche wie am Anfang, obwohl die Kerze, deren Substanz hauptsächlich aus Kohlenstoff und Wasserstoff besteht, „verschwand“, da flüchtige Reaktionsprodukte (Wasser und Kohlendioxid) wurden daraus freigesetzt. Erst nachdem Wissenschaftler Ende des 18. Jahrhunderts das Prinzip der Erhaltung der Materie erkannten, wurde ein quantitativer Ansatz in der Chemie möglich.

Mechanische Arbeit tritt auf, wenn sich ein Körper unter dem Einfluss einer auf ihn ausgeübten Kraft bewegt.

Mechanische Arbeit ist direkt proportional zur zurückgelegten Strecke und proportional zur Kraft:

Leistung

Die Geschwindigkeit der Arbeitsausführung in der Technik ist gekennzeichnet durch Leistung.

Die Leistung ist gleich dem Verhältnis der Arbeit zur Zeit, in der sie verrichtet wurde:

Energie Dabei handelt es sich um eine physikalische Größe, die angibt, wie viel Arbeit ein Körper leisten kann. Energie wird gemessen in Joule.

Bei geleisteter Arbeit wird die Energie von Körpern gemessen. Die geleistete Arbeit entspricht der Energieänderung.

Potenzielle Energie bestimmt durch die relative Position interagierender Körper oder Teile desselben Körpers.

E p = F h = gmh.

Wobei g = 9,8 N/kg, m – Körpergewicht (kg), h – Körpergröße (m).

Kinetische Energie besitzt durch seine Bewegung einen Körper. Je größer die Masse und Geschwindigkeit des Körpers ist, desto größer ist seine kinetische Energie.

5. Grundgesetz der Dynamik der Rotationsbewegung

Moment der Macht

1. Kraftmoment relativ zur Drehachse (1.1), wobei die Projektion der Kraft auf eine Ebene senkrecht zur Drehachse der Arm der Kraft ist (der kürzeste Abstand von der Drehachse zur Linie). Wirkungsweise der Kraft).

2. Kraftmoment relativ zu einem festen Punkt O (Ursprung). (1.2) Es wird durch das Vektorprodukt des Radiusvektors bestimmt, der vom Punkt O zum Kraftangriffspunkt dieser Kraft gezogen wird - ein Pseudovektor, dessen Richtung mit der Richtung der Translationsbewegung der rechten Schraube übereinstimmt es dreht sich weg („Gimlet-Regel“). Modul des Kraftmoments, (1.3) wobei der Winkel zwischen den Vektoren und der Arm der Kraft, der kürzeste Abstand zwischen der Wirkungslinie der Kraft und dem Angriffspunkt der Kraft, ist.

Schwung

1. Impuls eines um die Achse rotierenden Körpers (1.4), wobei das Trägheitsmoment des Körpers die Winkelgeschwindigkeit ist. Der Drehimpuls eines Systems ist die Vektorsumme der Drehimpulse aller Körper im System: . (1.5)

2. Impuls eines materiellen Punktes mit Impuls relativ zu einem festen Punkt O (Ursprung). (1.6) Es wird durch das Vektorprodukt des vom Punkt O zum materiellen Punkt gezogenen Radiusvektors durch den Impulsvektor bestimmt - Pseudovektor, seine Richtung stimmt mit der Richtung der Translationsbewegung des rechten Propellers überein, wenn er sich wegdreht ( „Gimlet-Regel“). Modul des Drehimpulsvektors (1.7), wobei der Winkel zwischen den Vektoren und der Arm des Vektors relativ zum Punkt O ist.

Trägheitsmoment um die Drehachse

1. Trägheitsmoment eines materiellen Punktes (1.8), wobei die Masse des Punktes sein Abstand von der Rotationsachse ist.

2. Trägheitsmoment eines diskreten starren Körpers, (1.9) wobei der Abstand dieses Elements von der Rotationsachse die Anzahl der Elemente des Körpers ist;

3. Trägheitsmoment bei kontinuierlicher Massenverteilung (fester Festkörper). (1.10) Wenn der Körper homogen ist, d.h. seine Dichte im gesamten Volumen gleich ist, dann wird der Ausdruck (1.11) verwendet, wobei und das Volumen des Körpers ist.

Wenn ein Körper beschleunigt, dann wirkt etwas auf ihn ein. Wie findet man dieses „Etwas“? Welche Kräfte wirken beispielsweise auf einen Körper in der Nähe der Erdoberfläche? Dies ist die senkrecht nach unten gerichtete Schwerkraft, proportional zur Masse des Körpers und für Höhen, die viel kleiner als der Erdradius $(\large R)$ sind, nahezu unabhängig von der Höhe; es ist gleich

$(\large F = \dfrac (G \cdot m \cdot M)(R^2) = m \cdot g )$

$(\large g = \dfrac (G \cdot M)(R^2) )$

sogenannt Beschleunigung aufgrund der Schwerkraft. In horizontaler Richtung bewegt sich der Körper mit konstanter Geschwindigkeit, die Bewegung in vertikaler Richtung erfolgt jedoch nach dem zweiten Newtonschen Gesetz:

$(\large m \cdot g = m \cdot \left (\dfrac (d^2 \cdot x)(d \cdot t^2) \right) )$

Nachdem wir $(\large m)$ kontrahiert haben, stellen wir fest, dass die Beschleunigung in der Richtung $(\large x)$ konstant und gleich $(\large g)$ ist. Dies ist die bekannte Bewegung eines frei fallenden Körpers, die durch die Gleichungen beschrieben wird

$(\large v_x = v_0 + g \cdot t)$

$(\large x = x_0 + x_0 \cdot t + \dfrac (1)(2) \cdot g \cdot t^2)$

Wie wird Kraft gemessen?

In allen Lehrbüchern und Fachbüchern ist es üblich, die Kraft in Newton anzugeben, aber außer in den von Physikern verwendeten Modellen werden Newton nirgendwo verwendet. Das ist äußerst unpraktisch.

Newton Newton (N) ist eine abgeleitete Krafteinheit im Internationalen Einheitensystem (SI).
Basierend auf dem zweiten Newtonschen Gesetz ist die Einheit Newton definiert als die Kraft, die die Geschwindigkeit eines ein Kilogramm schweren Körpers in einer Sekunde um 1 Meter pro Sekunde in Richtung der Kraft ändert.

Somit ist 1 N = 1 kg m/s².

Kilogrammkraft (kgf oder kg) ist eine metrische Einheit der Gravitationskraft, die der Kraft entspricht, die auf einen Körper mit einem Gewicht von einem Kilogramm im Gravitationsfeld der Erde wirkt. Daher ist eine Kilogrammkraft per Definition gleich 9,80665 N. Eine Kilogrammkraft ist insofern praktisch, als ihr Wert dem Gewicht eines Körpers mit einem Gewicht von 1 kg entspricht.
1 kgf = 9,80665 Newton (ungefähr ≈ 10 N)
1 N ≈ 0,10197162 kgf ≈ 0,1 kgf

1 N = 1 kg x 1 m/s2.

Gesetz der Gravitation

Jedes Objekt im Universum wird von jedem anderen Objekt mit einer Kraft angezogen, die proportional zu seiner Masse und umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstands zwischen ihnen ist.

$(\large F = G \cdot \dfrac (m \cdot M)(R^2))$

Wir können hinzufügen, dass jeder Körper auf eine auf ihn ausgeübte Kraft mit einer Beschleunigung in Richtung dieser Kraft reagiert, deren Größe umgekehrt proportional zur Masse des Körpers ist.

$(\large G)$ – Gravitationskonstante

$(\large M)$ – Masse der Erde

$(\large R)$ – Radius der Erde

$(\large G = 6.67 \cdot (10^(-11)) \left (\dfrac (m^3)(kg \cdot (sec)^2) \right) )$

$(\large M = 5,97 \cdot (10^(24)) \left (kg \right) )$

$(\large R = 6,37 \cdot (10^(6)) \left (m \right) )$

Im Rahmen der klassischen Mechanik wird die Gravitationswechselwirkung durch das Newtonsche Gesetz der universellen Gravitation beschrieben, nach dem die Kraft der Gravitationsanziehung zwischen zwei Körpern der Massen $(\large m_1)$ und $(\large m_2)$ besteht, die durch einen Abstand voneinander getrennt sind $(\large R)$ ist

$(\large F = -G \cdot \dfrac (m_1 \cdot m_2)(R^2))$

Hier ist $(\large G)$ die Gravitationskonstante gleich $(\large 6,673 \cdot (10^(-11)) m^3 / \left (kg \cdot (sec)^2 \right) )$. Das Minuszeichen bedeutet, dass die auf den Prüfkörper wirkende Kraft immer entlang des Radiusvektors vom Prüfkörper zur Quelle des Gravitationsfeldes gerichtet ist, also Gravitationswechselwirkung führt immer zur Anziehung von Körpern.
Das Schwerkraftfeld ist potentiell. Das bedeutet, dass man die potentielle Energie der Gravitationsanziehung eines Körperpaares einbringen kann und diese Energie sich nicht ändert, nachdem man die Körper entlang einer geschlossenen Schleife bewegt. Die Potentialität des Gravitationsfeldes bringt den Erhaltungssatz der Summe aus kinetischer und potentieller Energie mit sich, der bei der Untersuchung der Bewegung von Körpern in einem Gravitationsfeld die Lösung oft erheblich vereinfacht.
Im Rahmen der Newtonschen Mechanik ist die Gravitationswechselwirkung weitreichend. Dies bedeutet, dass unabhängig davon, wie sich ein massiver Körper bewegt, das Gravitationspotential und die Gravitationskraft an jedem Punkt im Raum nur von der Position des Körpers zu einem bestimmten Zeitpunkt abhängen.

Schwerer – leichter

Das Gewicht eines Körpers $(\large P)$ wird durch das Produkt seiner Masse $(\large m)$ und der Erdbeschleunigung $(\large g)$ ausgedrückt.

$(\large P = m \cdot g)$

Wenn der Körper auf der Erde leichter wird (weniger auf die Waage drückt), liegt dies an einer Abnahme Massen. Auf dem Mond ist alles anders; die Gewichtsabnahme wird durch eine Änderung eines anderen Faktors verursacht – $(\large g)$, da die Erdbeschleunigung auf der Mondoberfläche sechsmal geringer ist als auf der Erde.

Masse der Erde = $(\large 5,9736 \cdot (10^(24))\ kg )$

Mondmasse = $(\large 7,3477 \cdot (10^(22))\ kg )$

Erdbeschleunigung = $(\large 9,81\ m / c^2 )$

Gravitationsbeschleunigung auf dem Mond = $(\large 1,62 \ m / c^2 )$

Dadurch nimmt das Produkt $(\large m \cdot g )$ und damit das Gewicht um das Sechsfache ab.

Aber es ist unmöglich, beide Phänomene mit dem gleichen Ausdruck „mache es einfacher“ zu beschreiben. Auf dem Mond werden Körper nicht leichter, sondern fallen nur weniger schnell; sie sind „weniger epileptisch“))).

Vektor- und Skalargrößen

Eine Vektorgröße (z. B. eine auf einen Körper ausgeübte Kraft) wird neben ihrem Wert (Modul) auch durch die Richtung charakterisiert. Eine skalare Größe (z. B. Länge) wird nur durch ihren Wert charakterisiert. Alle klassischen Gesetze der Mechanik werden für Vektorgrößen formuliert.

Bild 1.

In Abb. Abbildung 1 zeigt verschiedene Optionen für die Position des Vektors $( \large \overrightarrow(F))$ und seiner Projektionen $( \large F_x)$ und $( \large F_y)$ auf der Achse $( \large X)$ bzw. $( \large Y )$:

• A. die Mengen $( \large F_x)$ und $( \large F_y)$ sind ungleich Null und positiv
• B. die Größen $( \large F_x)$ und $( \large F_y)$ sind ungleich Null, während $(\large F_y)$ eine positive Größe und $(\large F_x)$ negativ ist, weil der Vektor $(\large \overrightarrow(F))$ ist in die entgegengesetzte Richtung zur Richtung der $(\large X)$-Achse gerichtet
• C.$(\large F_y)$ ist eine positive Größe ungleich Null, $(\large F_x)$ ist gleich Null, weil der Vektor $(\large \overrightarrow(F))$ ist senkrecht zur Achse $(\large X)$ gerichtet

Moment der Macht

Ein Moment voller Kraft heißt das Vektorprodukt des von der Drehachse zum Kraftangriffspunkt gezogenen Radiusvektors und dem Vektor dieser Kraft. Diese. Nach der klassischen Definition ist das Kraftmoment eine Vektorgröße. Im Rahmen unseres Problems kann diese Definition wie folgt vereinfacht werden: das Kraftmoment $(\large \overrightarrow(F))$, das auf einen Punkt mit der Koordinate $(\large x_F)$ relativ zur lokalisierten Achse wirkt am Punkt $(\large x_0 )$ ist eine skalare Größe gleich dem Produkt aus dem Kraftmodul $(\large \overrightarrow(F))$ und dem Kraftarm - $(\large \left | x_F - x_0 \right | )$. Und das Vorzeichen dieser skalaren Größe hängt von der Richtung der Kraft ab: Wenn sie das Objekt im Uhrzeigersinn dreht, ist das Vorzeichen ein Plus, wenn sie gegen den Uhrzeigersinn ist, ist das Vorzeichen ein Minus.

Es ist wichtig zu verstehen, dass wir die Achse beliebig wählen können – wenn sich der Körper nicht dreht, dann ist die Summe der Kraftmomente um jede Achse Null. Der zweite wichtige Hinweis ist, dass, wenn eine Kraft auf einen Punkt ausgeübt wird, durch den eine Achse verläuft, das Moment dieser Kraft um diese Achse gleich Null ist (da der Arm der Kraft gleich Null ist).

Lassen Sie uns das oben Gesagte anhand eines Beispiels in Abb. 2 veranschaulichen. Nehmen wir an, dass das in Abb. 2 ist im Gleichgewicht. Berücksichtigen Sie die Unterlage, auf der die Lasten stehen. Auf ihn wirken 3 Kräfte: $(\large \overrightarrow(N_1),\ \overrightarrow(N_2),\ \overrightarrow(N),)$ Angriffspunkte dieser Kräfte A, IN Und MIT jeweils. Die Abbildung enthält auch Kräfte $(\large \overrightarrow(N_(1)^(gr)),\ \overrightarrow(N_2^(gr)))$. Diese Kräfte wirken auf die Lasten und zwar nach dem 3. Newtonschen Gesetz

$(\large \overrightarrow(N_(1)) = - \overrightarrow(N_(1)^(gr)))$

$(\large \overrightarrow(N_(2)) = - \overrightarrow(N_(2)^(gr)))$

Betrachten Sie nun die Bedingung für die Gleichheit der auf den Träger wirkenden Kraftmomente relativ zur durch den Punkt verlaufenden Achse A(und, wie wir bereits vereinbart haben, senkrecht zur Zeichenebene):

$(\large N \cdot l_1 - N_2 \cdot \left (l_1 +l_2 \right) = 0)$

Bitte beachten Sie, dass das Kraftmoment $(\large \overrightarrow(N_1))$ nicht in die Gleichung einbezogen wurde, da der Arm dieser Kraft relativ zur betreffenden Achse gleich $(\large 0)$ ist. Wenn wir aus irgendeinem Grund eine Achse auswählen möchten, die durch den Punkt verläuft MIT, dann sieht die Bedingung für die Gleichheit der Kraftmomente so aus:

$(\large N_1 \cdot l_1 - N_2 \cdot l_2 = 0)$

Es lässt sich zeigen, dass aus mathematischer Sicht die letzten beiden Gleichungen äquivalent sind.

Schwerpunkt

Schwerpunkt in einem mechanischen System ist der Punkt, relativ zu dem das gesamte auf das System wirkende Schwerkraftmoment gleich Null ist.

Massezentrum

Der Punkt des Massenschwerpunkts ist insofern bemerkenswert, als auf die Teilchen, die einen Körper bilden (egal ob fest oder flüssig, ein Sternhaufen oder etwas anderes) sehr viele Kräfte einwirken (gemeint sind nur äußere Kräfte, da alle inneren). Kräfte kompensieren sich gegenseitig), dann führt die resultierende Kraft zu einer solchen Beschleunigung dieses Punktes, als ob sich die gesamte Masse des Körpers $(\large m)$ darin befände.

Die Lage des Massenschwerpunkts wird durch die Gleichung bestimmt:

$(\large R_(c.m.) = \frac(\sum m_i\, r_i)(\sum m_i))$

Dies ist eine Vektorgleichung, d.h. Tatsächlich gibt es drei Gleichungen – eine für jede der drei Richtungen. Betrachten Sie jedoch nur die Richtung $(\large x)$. Was bedeutet die folgende Gleichheit?

$(\large X_(c.m.) = \frac(\sum m_i\, x_i)(\sum m_i))$

Angenommen, der Körper ist in kleine Stücke mit der gleichen Masse $(\large m)$ geteilt, und die Gesamtmasse des Körpers ist gleich der Anzahl solcher Stücke $(\large N)$ multipliziert mit der Masse eines Stücks , zum Beispiel 1 Gramm. Dann bedeutet diese Gleichung, dass Sie die $(\large x)$-Koordinaten aller Teile nehmen, addieren und das Ergebnis durch die Anzahl der Teile dividieren müssen. Mit anderen Worten, wenn die Massen der Teile gleich sind, dann ist $(\large X_(c.m.))$ einfach das arithmetische Mittel der $(\large x)$-Koordinaten aller Teile.

Masse und Dichte

Masse ist eine grundlegende physikalische Größe. Masse charakterisiert mehrere Eigenschaften des Körpers gleichzeitig und hat an sich eine Reihe wichtiger Eigenschaften.

• Die Masse dient als Maß für die in einem Körper enthaltene Substanz.
• Die Masse ist ein Maß für die Trägheit eines Körpers. Trägheit ist die Eigenschaft eines Körpers, seine Geschwindigkeit (im Trägheitsbezugssystem) bei Abwesenheit äußerer Einflüsse unverändert beizubehalten oder sich gegenseitig zu kompensieren. Bei äußeren Einflüssen äußert sich die Trägheit eines Körpers darin, dass sich seine Geschwindigkeit nicht augenblicklich, sondern allmählich ändert, und zwar umso langsamer, je größer die Trägheit (also die Masse) des Körpers ist. Wenn sich beispielsweise eine Billardkugel und ein Bus mit der gleichen Geschwindigkeit bewegen und von der gleichen Kraft gebremst werden, dauert es viel kürzer, die Kugel anzuhalten als den Bus.
• Die Massen der Körper sind der Grund für ihre gegenseitige Anziehungskraft (siehe Abschnitt „Schwerkraft“).
• Die Masse eines Körpers ist gleich der Summe der Massen seiner Teile. Dies ist die sogenannte Additivität der Masse. Mithilfe der Additivität können Sie zur Messung der Masse einen Standard von 1 kg verwenden.
• Die Masse eines isolierten Körpersystems ändert sich mit der Zeit nicht (Massenerhaltungssatz).
• Die Masse eines Körpers hängt nicht von der Geschwindigkeit seiner Bewegung ab. Die Masse ändert sich nicht, wenn man von einem Bezugssystem zu einem anderen wechselt.
• Dichte eines homogenen Körpers ist das Verhältnis der Masse des Körpers zu seinem Volumen:

$(\large p = \dfrac (m)(V) )$

Die Dichte hängt nicht von den geometrischen Eigenschaften des Körpers (Form, Volumen) ab und ist ein Merkmal der Substanz des Körpers. Die Dichten verschiedener Stoffe werden in Referenztabellen dargestellt. Es empfiehlt sich, sich die Dichte des Wassers zu merken: 1000 kg/m3.

Newtons zweites und drittes Gesetz

Die Wechselwirkung von Körpern lässt sich mit dem Begriff der Kraft beschreiben. Kraft ist eine Vektorgröße, die ein Maß für den Einfluss eines Körpers auf einen anderen ist.
Als Vektor wird die Kraft durch ihren Modul (Absolutwert) und ihre Richtung im Raum charakterisiert. Darüber hinaus ist der Angriffspunkt der Kraft wichtig: Die gleiche Kraft in Größe und Richtung, an verschiedenen Stellen des Körpers angewendet, kann unterschiedliche Auswirkungen haben. Wenn Sie also die Felge eines Fahrradlaufrads greifen und tangential zur Felge ziehen, beginnt sich das Rad zu drehen. Wenn Sie entlang des Radius ziehen, erfolgt keine Drehung.

Newtons zweites Gesetz

Das Produkt aus Körpermasse und Beschleunigungsvektor ist die Resultierende aller auf den Körper wirkenden Kräfte:

$(\large m \cdot \overrightarrow(a) = \overrightarrow(F) )$

Das zweite Newtonsche Gesetz setzt Beschleunigungs- und Kraftvektoren in Beziehung. Dies bedeutet, dass die folgenden Aussagen wahr sind.

1. $(\large m \cdot a = F)$, wobei $(\large a)$ der Beschleunigungsmodul und $(\large F)$ der resultierende Kraftmodul ist.
2. Der Beschleunigungsvektor hat die gleiche Richtung wie der resultierende Kraftvektor, da die Masse des Körpers positiv ist.

Newtons drittes Gesetz

Zwei Körper wirken mit Kräften gleicher Größe und entgegengesetzter Richtung aufeinander ein. Diese Kräfte haben die gleiche physikalische Natur und sind entlang einer geraden Linie gerichtet, die ihre Angriffspunkte verbindet.

Prinzip der Superposition

Die Erfahrung zeigt, dass sich die entsprechenden Kräfte als Vektoren addieren, wenn mehrere andere Körper auf einen bestimmten Körper einwirken. Genauer gesagt gilt das Superpositionsprinzip.
Das Prinzip der Kräfteüberlagerung. Lassen Sie die Kräfte auf den Körper wirken$(\large \overrightarrow(F_1), \overrightarrow(F_2),\ \ldots \overrightarrow(F_n))$ Wenn Sie sie durch eine Kraft ersetzen$(\large \overrightarrow(F) = \overrightarrow(F_1) + \overrightarrow(F_2) \ldots + \overrightarrow(F_n))$ , dann wird sich das Ergebnis des Aufpralls nicht ändern.
Die Kraft $(\large \overrightarrow(F))$ heißt resultierend Kräfte $(\large \overrightarrow(F_1), \overrightarrow(F_2),\ \ldots \overrightarrow(F_n))$ oder resultierend gewaltsam.

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IRU antwortet: „Die Erklärungen des Föderalen Zolldienstes Russlands zu den angeblichen Schulden von ASMAP in Höhe von 20 Milliarden Rubel sind eine reine Fiktion, da alle alten TIR-Forderungen vollständig beglichen wurden.... Was tun wir?“ , gemeinsame Transportunternehmen, denken Sie?

Staufaktor Gewicht und Volumen der Ladung bei der Berechnung der Transportkosten

Die Berechnung der Transportkosten hängt vom Gewicht und Volumen der Ladung ab. Beim Seetransport ist meist das Volumen ausschlaggebend, beim Lufttransport das Gewicht. Für den Straßengütertransport ist ein komplexer Indikator wichtig. Welcher Parameter für die Berechnungen im Einzelfall gewählt wird, hängt davon ab spezifisches Gewicht der Ladung (Staufaktor) .

Energie der Macht.

Was ist also Stärke?

Die Physik charakterisiert die Kraft wie folgt:

„Stärke ist Kraft, Energie, Ladung, die Fähigkeit, ausgeübten Belastungen und Belastungen standzuhalten.“

„E-Energie“ ist ein quantitatives Maß für die Kraft, d. h. die Bewegungsgeschwindigkeit, durch die die Wechselwirkung aller Arten von Materie bestimmt wird.

Entsprechend den verschiedenen Formen der Materie werden unterschiedliche Formen der Energie (Bewegung) betrachtet: - mechanisch, intern, elektromagnetisch, chemisch, nuklear usw.

Die folgende Formel ist ein Ausdruck für die Menge an Energie oder Kraft:

E = m c 2;

Wo E - Energie, M - Gewicht, Mit - Geschwindigkeit.

Nach der Formel hängen Kraft und Energie weniger von der Masse als vielmehr von der Bewegungsgeschwindigkeit dieser Masse bzw. von der primären Wirkung (Kraftimpuls) ab.

Nicht nur materielle Körper, wie eine fliegende Kugel oder ein geworfener Stein, können sich bewegen, sondern auch die Bewegung eines Sonnenstrahls, der sich entlang einer Wand bewegt, wenn ein Spiegel gedreht wird, oder die Bewegung eines Schattens, der von einem beleuchteten Objekt geworfen wird. Daher kann Bewegung sowohl mit der Bewegung materieller Körper als auch mit der Übertragung eines Signals von einem Ort zum anderen, beispielsweise eines Ton-, Licht- oder Funksignals, verbunden sein.

Um Bewegung zu studieren, muss man zunächst lernen, die Bewegungen materieller Körper im Verhältnis zu anderen physischen Körpern zu beschreiben.

Jede Bewegung sowie der Rest eines Körpers (als Sonderfall der Bewegung) sind relativ. Bei der Beantwortung der Frage, ob ein Körper ruht oder sich bewegt und wie genau er sich bewegt, muss angegeben werden, in Bezug auf welche Körper die Bewegung eines bestimmten Körpers betrachtet wird, da sonst keine Aussage über Bewegung sinnvoll ist.

In allen Fällen werden die physischen Körper, relativ zu denen die Bewegung betrachtet wird, als Referenzsystem bezeichnet, und die Bewegung der Körper selbst wird als Referenzsystem bezeichnet "Bewegung".

Bei der Untersuchung von Bewegungen auf der Erdoberfläche wird üblicherweise die Erde selbst als Bezugssystem herangezogen. Bei der Untersuchung der Bewegung der Erde oder anderer Planeten im Weltraum werden Sonne und Sterne als Bezugssystem herangezogen.

Dieses Bezugssystem wird beim Studium der Gesetze der Dynamik übernommen.

Wenn wir den Grund für das Auftreten von Bewegungen nicht herausfinden, betrachten wir in diesem Fall die Kinematik dieser Bewegungen.

Um die Bewegung eines Körpers zu kennen, reicht es aus, seine Ausgangsposition sowie den Zahlenwert und das Vorzeichen des zurückgelegten Weges zu kennen. Auf die gleiche Weise können wir, wenn wir die Ausgangsposition des Körpers, den Zahlenwert seiner Geschwindigkeit und die Bewegungsrichtung dieses Körpers kennen, die Frage beantworten, wo sich dieser Körper in einer Sekunde, in zwei Sekunden usw. befinden wird. Aber Wenn sich der Körper in irgendeiner Weise bewegt, dann reichen uns diese Daten nicht mehr aus.

Reis. 1. Einen gekrümmten Weg markieren.

Verschieben des AB-Punktes zwischen seinen Positionen A und B

liegt nicht auf der Flugbahn.
Wenn die Bewegungsbahn eines Körpers eine gekrümmte Linie ist, nennen wir die Bewegung des Körpers immer noch das Segment, das seine Anfangs- und Endpositionen verbindet. Markiert man eine krummlinige Flugbahn und „verknüpft“ einzelne Positionen eines sich bewegenden Punktes mit den entsprechenden Zeitpunkten (siehe Abb. 1), dann stellt sich heraus, dass die krummlinige Bewegung aus einer großen Anzahl geradliniger Bewegungen und der Gesamtgeschwindigkeit besteht Die krummlinige Bewegung wird durch die Durchschnittsgeschwindigkeit bestimmt, die die Ableitung von Bereichen mit geradliniger Bewegung ist, deren Bewegungsgeschwindigkeit ungleichmäßig ist und von der Krümmung (Winkel) der Bewegung abhängt.

Dies ist jedoch nur eine grobe, ungefähre Vorstellung von der Art der Bewegung. Der Punkt ist, dass wir bei der Bestimmung der Durchschnittsgeschwindigkeit scheinbar die Bewegung während jedes Zeitabschnitts durch eine gleichmäßige Bewegung ersetzen und berücksichtigen, dass sich die Geschwindigkeit von einem Zeitabschnitt zum anderen abrupt ändert. Tatsächlich können diese Abschnitte jedoch unterschiedliche Längen und Richtungen haben und dementsprechend wird die Geschwindigkeit auf ihnen stark variieren.

In der Regel wird die Durchschnittsgeschwindigkeit einer gleichförmigen Bewegung als Momentangeschwindigkeit oder einfach als Geschwindigkeit bezeichnet. Wenn die Bewegung gleichförmig ist, dann ist ihre Momentangeschwindigkeit zu jedem Zeitpunkt gleich der Geschwindigkeit dieser gleichförmigen Bewegung, mit anderen Worten: - Die Momentangeschwindigkeit der gleichförmigen Bewegung ist konstant. Die momentane Geschwindigkeit einer ungleichmäßigen Bewegung ist eine variable Größe, die zu unterschiedlichen Zeiten unterschiedliche Werte annimmt. Daraus wird deutlich, dass sich die momentane Geschwindigkeit der krummlinigen Bewegung während der gesamten Bewegung ändert.

Steigt die momentane Geschwindigkeit eines sich bewegenden Körpers, so nennt man die Bewegung beschleunigt; Wenn die momentane Geschwindigkeit abnimmt, wird die Bewegung als langsam bezeichnet.

Unter den verschiedenen beschleunigten Bewegungen gibt es häufig Bewegungen, bei denen die Momentangeschwindigkeit für beliebige gleiche Zeiträume um den gleichen Betrag zunimmt. Man nennt solche Bewegungen gleichmäßig beschleunigt. Gleichmäßig beschleunigte Bewegungen werden durch Reibung und Luftwiderstand gestört

Eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung wird quantitativ durch eine zeitliche Geschwindigkeitsänderung charakterisiert, die als Beschleunigung bezeichnet wird.

Wird die Bewegung nicht gleichmäßig beschleunigt, so wird der Begriff der Durchschnittsbeschleunigung eingeführt, der die Geschwindigkeitsänderung über einen bestimmten Zeitraum auf dem in diesem Zeitraum zurückgelegten Wegabschnitt charakterisiert. Auf einzelnen Abschnitten dieses Abschnitts kann die durchschnittliche Beschleunigung unterschiedliche Werte aufweisen.

In der Regel sind die Bewegungsbahnen verschiedener Körperpunkte unterschiedlich.

Die einfachste Bewegung eines Körpers ist eine Bewegung, bei der sich alle Punkte des Körpers auf die gleiche Weise bewegen und dieselben Flugbahnen beschreiben. Diese Bewegung wird translatorisch genannt.

Bei der Translationsbewegung bleibt jede im Körper gezeichnete Gerade parallel zu sich selbst.

Eine weitere einfache Bewegungsart ist die Rotationsbewegung des Körpers bzw. die Rotation. Bei der Rotationsbewegung bewegen sich alle Punkte des Körpers auf Kreisen, deren Mittelpunkte auf einer Geraden liegen, die Rotationsachse genannt wird.

Sowohl Hin- und Herbewegungen als auch Rotationsbewegungen haben ihre eigenen spezifischen Grenzen (Kanten), Richtung (Achse, Vektor) und Rhythmus (Amplitude, Frequenz) der Bewegungen.

Reis. 2. Ungedämpfte Schwingungen
Es sind diese beiden Bewegungen, die allen Arten von Bewegungen zugrunde liegen, seien es mechanische, akustische, elektrische, Lichtbewegungen usw., elektromagnetische, chemische usw.

Es sind diese Bewegungen, die die Schwingungen des Pendels darstellen, die ungedämpft oder gedämpft sein können.

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Reis. 3. Gedämpfte Schwingungen
Ungedämpfte Schwingungen treten in einem schwingungsfähigen System ohne Reibung auf und werden als Eigenschwingungen des Systems bezeichnet (Abb. 2).

In der Natur gibt es jedoch verschiedene Arten von Reibungskräften, Luftwiderständen usw., die den Bewegungsvorgang verlangsamen und eine Dämpfung von Schwingungen bewirken (Bewegung stoppen) (Abb. 3).

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Reis. 4. Aperiodische Bewegungen
Indem man die Reibung auf die eine oder andere Weise übertreibt, kann man so große Dämpfungen erreichen, dass das System nach dem ersten Schwung oder sogar vor dem ersten Übergang durch die Gleichgewichtslage stoppt (Abb. 4). Solche stark gedämpften Bewegungen des Schwingungssystems nennt man aperiodisch.

Betrachtet man die Schwingungen einer Federbelastung, lässt sich leicht eine Zunahme der Dämpfung mit zunehmender Reibung beobachten. Wenn die Last in Wasser platziert wird, nimmt die Dämpfung der Schwingungen im Vergleich zur Dämpfung in Luft stark zu, in Öl ist sie sogar größer als in Wasser: Die Bewegung wird aperiodisch oder nahezu aperiodisch sein.

Zusammenfassend also:

1. 
   Stärke ist Energie.
2. 
   Die Geschwindigkeit der Materiebewegung bestimmt die Menge an Kraft (Energie).
3. 
   Grundlage jeder Bewegung ist ein Anfangsimpuls, der als Momentangeschwindigkeit bezeichnet wird.
4. 
   Der quantitative Ausdruck der momentanen Geschwindigkeit wird Beschleunigung genannt.
5. 
   Es gibt nur zwei grundlegende Bewegungsarten – translatorische und rotatorische Bewegungen, alle anderen Bewegungen sind deren verschiedene Kombinationen.
6. 
   Diese Bewegungen können ungedämpft, gedämpft oder aperiodisch sein.
7. 
   Mechanisch, Schall, elektromagnetisch, chemisch usw. Phänomene, die üblicherweise mit dem Begriff Energie dargestellt werden, sind die Bewegung von Materie in verschiedenen Aggregatzuständen.

Daher sollte in jedem Fall für jede Art von Bewegung jeder materielle Körper oder Stoff als Bezugssystem genommen werden.

Der menschliche Körper stellt keine besondere Ausnahme von der Regel dar; er ist auch ein materieller Körper, der aus einer komplexen Kombination von Substanzen besteht, von den kleinsten Zellen bis hin zu großen Gewebestrukturen. Daher sollte unser Körper auf der Grundlage jener Naturgesetze betrachtet werden, nach denen unsere Welt existiert.