Гравитация — это сила, оказываемая землей на тело, а вес — это сила, оказываемая телом на опору или подвес. Это означает, что они имеют разные точки приложения: тяжесть центра тяжести тела и вес опоры.
Допустимые нормы перемещения тяжестей вручную
Основной целью работодателей при внедрении мер безопасности на рабочем месте является защита здоровья и жизни своих сотрудников. Закон обязывает руководителей соблюдать ограничения, связанные с привлечением определенных категорий работников к деятельности, связанной с неблагоприятными производственными факторами. К ним относятся подъем и перенос тяжелых предметов вручную без посторонней помощи.
Статистика показывает, что особый темп жизни и работы мужчин сегодня напрямую связан с чрезмерным стрессом, как эмоциональным, так и физическим. Факты показывают, что треть населения планеты страдает от заболеваний позвоночника. Многие современные профессии связаны с поднятием и переноской тяжестей. Для сохранения здоровья работников и длительной эксплуатации в этой области были разработаны меры по охране труда и технике безопасности. Эксперты рассчитали, а законодатели утвердили допустимые пределы для ручного перемещения тяжелых грузов.
Для мужчин вес одного подъема не может превышать 50 кг, а максимальное расстояние переноски составляет 25 метров. Предметы весом до 80 кг при необходимости можно поднимать и перемещать вручную, при этом перемещать их могут два человека одновременно.
Блокнот! Предметы весом более 50 кг обычно поднимаются и механически обрабатываются с ограничением в 20 кг.
Режим работы учитывается для определения стандартного веса подъема. Подъем является основной функцией в течение рабочего дня или чередуется с другими задачами. Оба варианта стоит рассмотреть.
Максимально допустимая нагрузка на мышцы человека при подъеме и переносе одного груза за один раз при выполнении различных задач следующая
- Легкие грузы — оптимальные условия (отсутствие вредных и опасных воздействий на человека) — не более 15 кг, и
- Средняя нагрузка — допустимые условия (уровень неблагоприятных воздействий соответствует критериям, а функциональное восстановление организма происходит при соблюдении правил чередования работы и отдыха) — до 30 кг, и
- Тяжелый груз — опасные условия I класса (воздействие вредных и опасных факторов приводит к изменениям функций организма, требующим более длительного времени на восстановление, и рискует нанести вред здоровью) — до 35 кг; и
- Тяжелый груз — опасное состояние II класса (вредные условия труда, приводящие к возможности развития ранних форм профессионального заболевания после 15 и более лет длительной работы) — максимум 50 кг.
В обоих случаях подъем разрешен не более двух раз в час.
Если подъем и переноска тяжестей являются основной и единственной функцией в течение всего рабочего времени, максимальная нагрузка на один подъем должна соответствовать следующим нормам
- Легкая нагрузка — оптимальные условия — не более 5 кг, и
- Средняя нагрузка — допустимые условия — до 15 кг, и
- Тяжелая нагрузка — опасные первичные условия — до 20 кг, и
- Тяжелая нагрузка — Класс II опасных условий — 20-30 кг.
Важно: Вес груза включает вес тары или упаковки, который значительно отличается от веса нетто.
Труд женщин при перемещении тяжестей
Безопасный труд для женщин напрямую связан с их здоровьем и репродуктивной функцией. Правительство уделяет большое внимание созданию комфортных и приемлемых условий для работы женщин, особенно при установлении правил подъема и перемещения тяжелых предметов без использования вспомогательных средств или механизмов. Существует множество профессий, связанных с поднятием и переноской тяжестей, например, уборщицы, продавцы магазинов и палатные медсестры.
Допустимые пределы для ручного подъема женских грузов исчисляются тремя цифрами — 10, 7 и 15 кг. Знание того, как их применять, соответствует точному применению правил охраны труда и техники безопасности на рабочем месте.
- В связи с характером работы производственные процессы предполагают чередование подъема и перемещения тяжестей с другими задачами. Может уметь заполнять квитанции на товары и счета-фактуры. Сидение за столом или компьютером. В этом случае допустимый подъем и перемещение тяжелых предметов ограничивается максимальным весом 10 кг и частотой две операции в час.
- Производственный процесс предполагает постоянное поднятие и перемещение тяжелых предметов (работники склада, грузчики). Никаких других функций не предусмотрено и не выполняется. Вес поднимаемых и перемещаемых предметов ограничен 7 кг.
- По закону, женщины могут легко выполнять подъем веса без движения до 15 кг. Другие веса не допускаются из-за слабого пола.
Важно: В зависимости от условий работы вес груза, передаваемого за смену, не может превышать 700 кг с рабочей поверхности и 350 кг с пола. Усилие, используемое для перемещения грузов на тележках, не должно превышать 10 кг веса.
Законодательство по охране труда и технике безопасности уделяет особое внимание молодому поколению. Трудоустройство с 14 лет разрешено, но существуют различные ограничения и запреты на трудоустройство для лиц моложе 18 лет.
Несовершеннолетним не разрешается заниматься опасной или вредной работой, подземной работой или работой, которая может быть опасна для их физического или психического здоровья. Ручная обработка, включая подъем или перемещение грузов, превышающих допустимые пределы, запрещена.
Работа 4*. При подвешивании груза массой 450 г пружина динамометра растягивается на 8 см. А когда подвешивается груз весом 300 г, он удлиняется до 6 см. Найдите длину пружины динамометра без учета веса (ответ запишите в см).
Сила тяготения
В 1682 году Исаак Ньютон открыл закон всемирного тяготения. В нем говорится. Все объекты притягиваются друг к другу, и гравитация прямо пропорциональна произведению масс объектов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Согласно этому закону, типы тяжести следующие
Закон всемирного тяготения
g — гравитационное ускорение м/с 2
M — масса планеты в кг
R — расстояние между объектами m
G — гравитационная постоянная
G = 6,67-10 -11 м 3-кг -1-с -2
Стоя на весах, стрелка движется наружу. Это происходит потому, что масса Земли настолько велика, что гравитация буквально толкает нас к поверхности. При самой яркой луне вес человека уменьшается в шесть раз.
Закон всемирного тяготения используется для расчета силы взаимодействия между объектами любой формы, если размеры объектов намного меньше расстояния между ними.
Если взять две сферы, то этот закон можно использовать независимо от расстояния между ними. Расстояние R между объектами в данном случае — это расстояние между центрами сфер.
Сила тяжести
Гравитация — это сила, с которой Земля притягивает все предметы.
Гравитация
g — ускорение силы тяжести м/с 2
На Земле g = 9,8 м / с 2
На первый взгляд, гравитация очень похожа на вес тела. Действительно, в состоянии покоя на поверхности Земли уравнения для гравитации и веса одинаковы. Однако есть разница, которую мы рассмотрим.
Этот тип действительно похож на гравитацию. Вес объекта в состоянии покоя численно равен массе объекта, единственное различие заключается в точке действия силы.
Гравитация — это сила, оказываемая землей на тело, а вес — это сила, оказываемая телом на опору или подвес. Это означает, что они имеют разные точки приложения: тяжесть центра тяжести тела и вес опоры.
Также важно понимать, что гравитация зависит только от массы и планеты, на которой находится тело. Вес также зависит от ускорения, с которым движется тело или опора.
Например, при подъеме вес тела зависит от того, куда движется тело и с каким ускорением. Гравитация не зависит от того, что куда движется — она не зависит от внешних факторов.
На первый взгляд, гравитация очень похожа на притяжение. В обоих случаях мы имеем дело с гравитацией, и это одно и то же. Минута.
Если мы говорим о Земле и притягивающихся к ней объектах, то можно сказать, что это одно и то же. Затем мы можем приравнять эти силы и выразить уравнение для ускорения свободного падения.
Выровняйте правую сторону.
Разделите левую и правую части на вес тела:.
Это становится формулой для ускорения свободного падения. Ускорение свободного падения характерно для каждой планеты.
Закон всемирного тяготения
g — гравитационное ускорение м/с 2
M — масса планеты в кг
R — расстояние между объектами m
G — гравитационная постоянная
G = 6,67-10 -11 м 3-кг -1-с -2
Теперь о проблеме.
Измерьте силу гравитации на объекте массой 80 кг.
Несмотря на кажущуюся простоту, здесь есть над чем подумать. Уравнение F = mg кажется достаточно простым. Замените цифры, и все готово.
Да, но есть один нюанс: значение гравитационного ускорения Земли имеет много знаков после запятой. В школах обычно дают то же значение, что и выше: g = 9,8 м/с2.
Для тестов ЕГЭ и ОГЭ справочные данные показывают g = 10 м /с2.
Это просто. Кто бы ни был виновником проблемы, он несет ответственность. На экзамене вы получите g = 10, а в школе при решении задачи (если в задаче не указано иное) вы получите g = 9,8 м /с2.
Ответ: 800 Н.
Учимся летать
В серии книг Дугласа Адамса «Путеводитель по Галактике автостопом» говорится, что летать означает просто потерять Землю. Если вы пролетаете близко к Земле и сначала достигаете космической скорости 7,9 км/с, то вы стали спутником Земли.
Спутник — это космический аппарат, который вращается вокруг Земли по околоземной орбите. Для этого начальная скорость автомобиля должна быть выше первой космической скорости.
Кстати, существует также вторая и третья космическая скорость. Вторая космическая скорость — это минимальная скорость, с которой должен двигаться объект, чтобы преодолеть действие гравитационного поля Земли, то есть покинуть Землю на бесконечное расстояние без необходимости совершения дополнительной работы. А при третьей пространственной скорости тело улетит за пределы Солнечной системы.
Более подробную информацию о возможностях полета и невесомости см. в статье о весе.
Высота h1 и h2Его можно измерять с любого уровня. Это может быть пол первого этажа, пол класса или поверхность стола. Высота выбранного уровня равна одной сфере. Поэтому этот уровень называется нулевым уровнем.
стр.4 Гравитация.
Если опора свободно падает вместе с телом, то каждая частица опоры и тела движется вниз под действием силы тяжести с одинаковым ускорением ⌘ (⌘ overrightarrow \). Ни скоба, ни тело не находятся в состоянии сжатия или растяжения, нет упругой силы, поэтому вес тела равен нулю.
В свободно падающем объекте состояние, при котором исчезает деформация и взаимное давление частиц объекта между собой, называется гравитацией.
Невесомость можно испытать, прыгая с момента отрыва тела от земли до приземления. Десантники также находятся в состоянии невесомости в первый момент прыжка, до раскрытия парашюта.
Поскольку движение космического корабля по орбите вокруг Земли представляет собой непрерывное свободное падение, астронавты испытывают состояние невесомости на протяжении всего полета, за исключением случаев перемещения по космическому кораблю или работы и маневрирования двигателей.
Пункт 5 Цели.
Задача 1. Каков вес человека весом 65 кг, стоящего на земле?
Масса равна весу\(P = мг \)$P\\объем 65\cdot 10 = 650 \(\текст)$Ответ: 650 Н
Вопрос 2.Десантник равномерно падает на землю. Сопротивление ветру составляет 900 Н. Масса парашюта равна 15 кг. Найдите массу десантников.
В открытом парашюте действуют две силы: сопротивление восходящего ветра и общий вес (парашюта и парашютиста), направленный вниз. Поскольку движение равномерное, ускорение равно ⌘ (a = 0 \). Поэтому вес равен силе гравитации, ˉ начнем F _> = P = F _> = (m_1 + m_2)g \ 6pt m_1 + m_2 = \ frac
Вопрос 3: Если подвесить медный стержень размером 5 см x 6 см x 10 см, на сколько сантиметров растянется пружина с жесткостью k = 267 Н/м? Плотность меди составляет 8900 кг/м3.
Дано: \(V = 5 \ текст \ умножить на 6 \ текст \ умножить на 10 \ текст = 300 \ текст ^ 3 = 3 \ cdot 10 ^ \ текст ^ 3 \)\(\ rho = 8900 \ текст^3\)\(k = 1000 \ текст\)\(g\ примерно 10 \ текст^2 \)__________________ \ текст^2-? \)
Вес бруска равен силе тяжести и уравновешивается силами упругости. \ begin mg = F _> = k \ Delta l \ Rightarrow \ Delta l = \ frac, \ \ m = \ rho V \ \ 6pt \ Delta l = \ frac \ end: $ \ Delta l = \ frac \ cdot 10> = 0.1 \ (ʔ text = 10 \ (⌘ текст)$ Ответ: 10 см.
Работа 4*. При подвешивании груза массой 450 г пружина динамометра растягивается на 8 см. А когда подвешивается груз весом 300 г, он удлиняется до 6 см. Найдите длину пружины динамометра без учета веса (ответ запишите в см).
Вес гири равен силе тяжести и уравновешивается силами упругости. \ begin mg = F _> = k \ Delta l \ Rightarrow k = \ frac \ end where \ (⌘ Delta l = l_0 \) Площадь пружины. Гибкость пружины Lo_BEGINK = \ frac = \ frac, Lo_BEGINK = \ frac = \ frac, Lo_BEGINK k = \ frac = \ frac \ 6pt Rightarrow \ frac = \ frac \ Rightarrow m_2(l_2-l_0) = m_2(l_1-l_0 ) \ rightarrow m_2(l_2-l_0) = m_2(l_1-l_0 ) rightarrow 6pt m_1l_2- m_1l_0 = m_2l_1-m_2l_0 \ Rightarrow m_1l_2-m_2l_1 = (m_1-m_2)l_0 \ \ 6pt l_0 = \ frac \ end $ l_0 = \ frac = \ frac = 0, 02 (text = 2 \ (\ text)$ Ответ: 2βλ.
Пункт 6. Лабораторная работа №7.Определение масштаба и силы тяжести на динамометрических весах.
Цель данной работы — исследовать зависимость упругих сил от величины напряжения. Создайте динамометрические весы. Измерьте силу гравитации на двух объектах неизвестной массы — вычислите их массы.
Теоретические предпосылки.
|
Когда груз подвешен к пружине, он уравновешивается силами упругости. Для неподвижной пружины вес равен силе тяжести. $ P = F _> = mg = F_> = k \ Deltal$ удлинение пружины $\ Delta l = \ frac gk m $ Используя постоянное ускорение свободного падения ⌘ (g \) и постоянную жесткость ⌘ (k \), расширение прямо пропорционально массе подвешенного груза. |
В настоящей работе предполагается, что масса 100 г соответствует показанию динамометра ⌘ (F = 1 \ text \), т.е. ⌘ (⌘ overline = \ frac).<1\ \text>> = 10 \ frac<\text>> = 10 \ frac> ^ 2> \). Более точным стандартным значением является ⌘ (g_0 = 9,80665 \ frac> ^ 2> \).
Ошибки метода, связанные с \(g \)$ \ delta_g =\frac<|\overline
После градации промежуточное деление значения шкалы ⌘ (d = 0,1 \ текст \) отображается на динамометре в целых значениях N.
Ошибка калибровки определяется как степень отклонения от нормальности шкалы ⌘ (⌘ дельта _> \).
Полученный орган обеспечивает прямое измерение силы гравитации на теле. Ошибка метода в определении силы равна сумме ߡ (ߡ дельта = \ дельта_g + \ дельта _> \).
Шкала создается для ⌘ (⌘ надбавка = 10 \ frac> ^ 2> \), поэтому формула ⌘ (m = \ frac<\overline>\ʔ), где ʔ (F \) — показания динамометра. В этом случае ошибка метода равна \(\ дельта = \ дельта _> \), так как пропорциональность между массой и длиной пружины делает ошибку \(\ дельта_g \) равной.
Поэтому, уменьшая ߡ (⌘_g \), полученный прибор позволяет более точно измерять массу, чем измерять силу.
Оборудование и материалы Лабораторный динамометр 5H со шкалой, покрытой прозрачной бумагой — набор гирь 100 г — линейка — карандаш — два тела неизвестной массы.
Метод 1. Установите динамометр на штатив. 2. подвесьте гирю весом 100 г и отметьте на весах 1 Н. 3. охарактеризуйте массы 200 г, 300 г, 400 г и 500 г как 2H, 3 H, 4 H и 5H соответственно. 4.Снимите динамометр со штатива и проверьте с помощью линейки, насколько равномерна шкала. Оцените относительную ошибку \(\ дельта _> \)5.Используя линейку, сделайте 10 промежуточных оценок между основными оценками шкалы. 6.Замените базовый динамометр и измерьте силу тяжести двух объектов неизвестной массы. Найдите абсолютную и относительную погрешность измерений. 7.Вычислите массы обоих объектов. Найдите абсолютную и относительную погрешности вычислений. 8. сделать выводы.
Результаты измерений и расчетов
Таблица для оценки однородности шкалы
| Длина шкалы | Длина секции шкалы, мм | \(|| x-x_> || \) |
| 0-1 Н. | 25 | 0 |
| 1-2 N | 25 | 0 |
| 2-3 N | 26 | 1 |
| 3-4 N | 24 | 1 |
| 4-5 N | 25 | 0 |
| Всего. | 125 | 2 |
Если опора свободно падает вместе с телом, то каждая частица опоры и тела движется вниз под действием силы тяжести с одинаковым ускорением ⌘ (⌘ overrightarrow \). Ни скоба, ни тело не находятся в состоянии сжатия или растяжения, нет упругой силы, поэтому вес тела равен нулю.
Сила тяготения
Все предметы, находящиеся вблизи Земли, упадут на ее поверхность, если их никак не потревожить. Каковы причины этого явления?
Как мертвые тела падают на землю?
Рассмотрим фотографию падающего шарика, где положение шарика фиксируется на пленке через равные промежутки времени (рис. 45). Если измерить расстояния между изображениями шаров в разное время, то можно увидеть, что расстояния постепенно увеличиваются. Это указывает на постепенное увеличение скорости мяча по мере его падения.
Как увеличивается скорость падающего объекта
Вспоминая определение силы, можно сделать вывод, что к сфере приложена сила в направлении Земли, в зависимости от которой сила изменяет скорость тела.
Сила, действующая со стороны Земли на каждое тело, называется гравитацией.
Измерения показывают, что скорость тела, падающего на поверхность Земли при отсутствии сопротивления воздуха, каждую секунду увеличивается на 9,8
Как рассчитать силу тяжести
Когда масса объекта известна, можно рассчитать гравитационную силу. Эксперимент дает некоторые подсказки о том, как это можно сделать.
Если взять динамометр и подвесить к нему гирю весом 102 г, игла остановится на отметке 1 Н. Если подвешены два таких груза, динамометр покажет силу, например, 2 Н. Из этого опыта можно сделать вывод, что сила тяжести пропорциональна массе тела.
Гравитация пропорциональна массе тела.
Коэффициент пропорциональности
В расчетах при решении задачи можно предположить, что
Если эта зависимость силы тяжести от массы известна, то ее значение можно рассчитать заранее.
Например, нужно определить, что покажет динамометр, если на крюк поместить груз весом 500 г.
Ответ. Игла на динамометре показывает 4,9 Н.
Какова природа гравитации?
Гравитация — это проявление общего закона природы, закона всемирного тяготения, который действует во всей Вселенной. Открытая и сформулированная британским физиком Ньютоном в XVII веке, она гласит, что сила, тянущая Вселенную под действием гравитации, пропорциональна массе взаимодействующих объектов и зависит от расстояния между ними.
Здесь R — расстояние m между объектами.1 И м2 -масса взаимодействующих объектов — гравитационная постоянная.
Сила тяготения, как проявление гравитационного взаимодействия Земли, является следствием взаимодействия всех тел с Землей. Поэтому в расчетах силы тяготения пользуются только массой данного тела. Характеристики Земли отображены в обобщенной форме в коэффициенте
Работа силы тяжести
Сила тяжести и напряженность гравитационного поля
Как вы знаете, согласно современным научным представлениям, притяжение между объектами создается особым видом материи, называемым гравитационным полем. Каждое тело создает вокруг себя гравитационное поле. Как и любое другое физическое поле, гравитационное поле имеет свою собственную силовую характеристику — силу гравитационного поля.
Сила гравитационного поля — это векторная физическая величина, равная отношению силы тяжести, действующей на материальную точку (объект) в гравитационном поле, к ее массе.
Где — масса материальной точки (тела),
От чего зависит измерение силы гравитационного поля?
Чтобы ответить на этот вопрос, определим модуль напряженности гравитационного поля для произвольной точки на поверхности Земли и на высоте
Где — сила тяжести на поверхности Земли и высота h, соответственно — радиус Земли.
Измеренное значение гравитационного поля в точке прямо пропорционально массе источника поля и обратно пропорционально его массе.
на квадрат расстояния от этой точки. Измеренная интенсивность гравитационного поля не зависит от массы объекта, помещенного в это гравитационное поле. Вектор напряженности гравитационного поля в любой точке поля направлен к центру источника поля вдоль его радиуса (b). В определенной точке гравитационного поля единицы и направление гравитационного поля совпадают с единицами и направлением ускорения свободного падения.
Является ли сила гравитационного поля тем же самым, что и ускорение гравитационного поля?
Любой объект, помещенный в гравитационное поле, притягивается под действием силы тяжести, исходящей от источника гравитационного поля. В результате тело приобретает ускорение (гравитационное ускорение) в направлении центра источника поля (например, центра Земли). Это ускорение передается телу под действием силы тяжести гравитационного поля.
Гравитация — это сила, с которой Земля (планета) тянет тело. Сила гравитации равна произведению массы тела, находящегося в гравитационном поле Земли (планеты), и ускорения силы тяжести.
Гравитация всегда действует на центр тяжести тела и направлена вертикально вниз (перпендикулярно горизонтальной плоскости) к центру Земли (планеты) (c).
Из вышеизложенного видно, что термины «напряженность гравитационного поля» и «ускорение свободного падения» имеют разные физические значения. Таким образом, напряженность гравитационного поля возникает при создании поля, тогда как ускорение свободного падения возникает в результате действия гравитации, когда любой объект (пробное тело) помещается в это поле.
Сила тяжести и вес тела
Если вы уроните карандаш из руки, он всегда будет падать. Если положить рюкзак на скамейку, он будет болтаться (незаметно для глаза). Если подвесить тело за резиновый шнур, шнур растянется. Все это является результатом гравитации Земли. Сообщения с космической станции, с другой стороны, показывают явное «исчезновение» земной гравитации. Астронавты и все, что в них находится, находятся в состоянии гравитации.
Гравитационные взаимодействия:.
Почему падают карандаши, брошенные рукой, капли дождя, листья на деревьях и т.д.? Почему стрелы, выпущенные из лука, не всегда летят прямо и в конце концов падают на землю? Почему Луна движется вокруг Земли? Причина всех этих явлений заключается в том, что Земля притягивает к себе все объекты (рис. 20.1).
В то же время все тела притягиваются к Земле. Например, гравитация Луны вызывает приливы и отливы на Земле (рис. 20.2). В результате гравитации Солнца наша планета и все другие планеты Солнечной системы движутся вокруг Солнца по определенным орбитам. В 1687 году Исаак Ньютон сформулировал закон взаимного притяжения между всеми объектами во Вселенной. Это взаимное притяжение объектов называется гравитационным взаимодействием или всеобщим тяготением. На основании экспериментов и математических расчетов Ньютон доказал, что интенсивность гравитационного взаимодействия возрастает по мере увеличения массы взаимодействующих объектов. Вот почему все мы обнаруживаем, что нас притягивает к Земле, но при этом совершенно не чувствуем в ней партнера.
В физике гравитационное притяжение Земли* к объектам вблизи ее поверхности называется гравитацией.
Гравитация — это сила, с которой Земля притягивает предметы, находящиеся на ее поверхности или вблизи нее.
Гравитация действует на объекты, притягиваемые к Земле и направленные перпендикулярно центру Земли (рис. 20.3).
Многие эксперименты показали, что гравитационная сила на объекте прямо пропорциональна массе этого объекта. -величина силы тяжести — m — масса объекта — g — коэффициент пропорциональности. Это называется ускорением свободного падения.
Когда говорят «у поверхности Земли», предполагают, что имеется в виду расстояние менее нескольких десятков километров.
Вблизи поверхности Земли ускорение свободного падения равно приблизительно 9,8 ньютона на килограмм:
То, что физики называют весом тела.
Под действием земного притяжения все предметы сжимаются или прогибаются, сжимая свои опоры или растягивая подвески. Сила, характеризующая действие этого объекта, называется его весом (рис. 20.5).
Вес тела — это сила, с которой вследствие притяжения к Земле тело давит на горизонтальную опору или растягивает вертикальный подвес. Единица веса в СИ, как и любой другой силы,— ньютон
Для упрощения расчетов, когда не требуется большая точность, можно считать, что g = 10 Н/кг.
