Невесомость что это такое в физике 7 класс
Невесомость сообщение по физике
Сообщение на тему невесомость по физике 7 класс кратко поможет Вам подготовиться к занятию, и Вы узнаете много полезной об этом явлении.
Невесомость сообщение по физике
Что такое невесомость для детей?
Невесомость — это состояние, при котором вес тела равняется нулю и меньше за силу тяжести, с которой оно притягивается к Земле.
Характерной чертой невесомости является отсутствие веса тела из-за отсутствия давления. А вес это сила, характеризующая то, как тело давит на опору под действием силы тяжести. Поскольку, как мы уже говорили выше, в невесомости нет давления, то отсутствует и реакция опоры. Через это человек ощущает на земле состояние «весомости».
Информации о том, кто открыл невесомость, и как это произошло, нет. Только упоминания в фантастических произведениях и догадки таких ученых как Галилей, Ньютон, Лейбниц, Паскаль, Аристотель.
Для нас невесомость на земле неблагоприятно сказываться в целом на организме. А именно:
Поэтому космонавтам, людям, которые покоряют космические просторы, приходится проходить заблаговременную подготовку в космических лабораториях и делать специальные физические нагрузки, принимать медикаменты.
Примеры невесомости
Невесомость интересные факты
Надеемся, что сообщение о невесомости 7 класс помогло узнать много полезной информации об этом состоянии тела. А краткое сообщение на тему невесомость Вы можете дополнить через форму комментариев.
Невесомость
Мы живём в век начала освоения космоса, в век полётов космических кораблей вокруг Земли, на Луну и на другие планеты Солнечной системы. Нам часто приходится слышать и читать о том, что лётчики-космонавты и все предметы на космическом корабле во время его свободного полёта находятся в особом состоянии, называемом состоянием невесомости. Что же это за состояние и можно ли его наблюдать на Земле?
Невесомость — сложное физическое явление. Однако некоторые представления о состоянии невесомости можно получить и в начале изучения физики.
Напомним, что под весом тела мы понимаем силу, с которой тело вследствие притяжения к Земле давит на опору или растягивает подвес.
Представим себе такой случай: опора или подвес вместе с телом свободно падают. Ведь опора и подвес тоже тела, и на них также действует сила тяжести. Каков в этом случае будет вес тела, т. е. с какой силой тело будет действовать на опору или подвес?
Обратимся к опыту. Для опыта берут небольшое тело и подвешивают его к пружине (рис. 68, а), другой конец которой прикреплён к неподвижной опоре. Под действием силы тяжести тело начинает двигаться вниз, поэтому пружина растягивается до тех пор, пока возникшая в ней сила упругости не уравновесит силу тяжести. Затем пережигают нить, удерживающую пружину с телом, пружина вместе с телом падает. Наблюдая за пружиной, замечают, что растяжение её исчезло (рис. 68, б). И пока пружина с телом падает, она остаётся нерастянутой. Следовательно, падающее тело не действует на падающую вместе с телом пружину. В этом случае вес тела равен нулю, но сила тяжести не равна нулю, она по-прежнему действует на тело и заставляет его падать. Точно так же если тело и опора, на которой оно лежит, будут свободно падать, то такое тело перестанет давить на опору. Следовательно, в этом случае вес тела будет равен нулю.
Подобные явления наблюдаются и на спутнике, обращающемся вокруг Земли. Сам спутник и все находящиеся в нём тела, включая космонавта, обращаясь вокруг Земли, как бы непрерывно свободно падают на Землю. Вследствие этого все находящиеся в спутнике тела не давят на опору, а подвеашенные к пружине не растягивают её. Про такие тела говорят, что они находятся в состоянии невесомости.
Не закреплённые в корабле-спутнике тела свободно парят. Жидкость, налитая в сосуд, не давит на дно и стенки сосуда, поэтому она не вытекает через отверстие в сосуде. Маятники часов покоятся в любом положении, в котором их поставили. Космонавту, чтобы удержать руку или ногу в вытянутом положении, не требуется никакого усилия. У него исчезает представление о том, где верх и где низ. Если сообщить какому-нибудь телу скорость относительно кабины спутника, то оно будет двигаться прямолинейно и равномерно, пока не столкнётся с другими телами.
Что такое невесомость
Явление невесомости
Физика дает определение весу как силе, с которой любое тело действует на поверхность, опору либо подвес. Возникает вес вследствие гравитационного притяжения Земли. Численно вес равен силе тяжести, но последняя приложена к центру масс тела, вес же приложен к опоре.
Невесомость — нулевой вес, может возникать, если отсутствует сила тяготения, то есть тело достаточно удалено от массивных объектов, которые могут притягивать его.
Международная Космическая Станция находится на расстоянии 350 км от Земли. На таком удалении ускорение свободного падения (g) составляет 8,8 м/с2, что всего на 10% меньше, чем на поверхности планеты.
На практике такое редко встретишь — гравитационное воздействие существует всегда. На космонавтов, находящихся на МКС, по-прежнему действует Земля, однако невесомость там присутствует.
Другой случай невесомости возникает, если сила тяжести компенсирована другими силами. Например, МКС подвержена силе тяжести, незначительно уменьшенной за счет расстояния, но также станция движется по круговой орбите с первой космической скоростью и центробежная сила компенсирует тяготение.
Невесомость на Земле
Явление невесомости возможно и на Земле. Под воздействием ускорения вес тела может уменьшаться, и даже становится отрицательным. Классический пример, который приводят физики — падающий лифт.
Если лифт движется вниз с ускорением, то давление на пол лифта, а, следовательно, и вес, будет уменьшатся. Причем если ускорение равно ускорению свободного падения, то есть лифт падает, вес тел станет нулевым.
Отрицательный вес наблюдается, если ускорение движения лифта превысит ускорение свободного падения — тела находящиеся внутри «прилипнут» к потолку кабины.
Этот эффект широко применяется для симуляции невесомости при подготовке космонавтов. Самолет, оборудованный камерой для тренировок, поднимается на значительную высоту. После чего пикирует вниз по баллистической траектории, по сути, свободно падает, у поверхности земли машина выравнивается. При пикировании с 11 тысяч метров можно получить 40 секунд невесомости, которыми и пользуются для тренировок.
Существует заблуждение, что подобные самолеты выполняют сложные фигуры, наподобие «петли Нестерова», для получения невесомости. На самом деле для тренировок используются доработанные серийные пассажирские самолеты, которые неспособны на сложные маневры.
Физическое выражение
Физическая формула веса (P) при ускоренном движении опоры, будь то падающий лиф или пикирующий самолет, имеет следующий вид:
где m – масса тела,
g – ускорение свободного падения,
a – ускорение опоры.
При равенстве g и a, P=0, то есть достигается невесомость.
Определение состояния невесомости — физические особенности
Невесомость — что это простыми словами
Для того чтобы понять, что такое невесомость, нужно сначала познакомиться с понятием веса.
Вес — это сила, с которой тело действует на опору или подвес. Очень часто понятие вес путают с массой. Вес обозначается P — давление, оказываемое телом на подвес или опору. F — сила упругости, оказываемая подвесом на предмет. Они равны по модулю, но противоположны по направлению.
Невесомость возникает в том случае, если тело не давит на опору или подвес. Еще Готфрид Лейбниц отметил изменение веса шарика в свободном падении в жидкости. В 1892 — 1893 г.г. профессором МГУ Любимовым Н. А. было поставлено несколько опытов, доказывающих возникновение невесомости в состоянии свободного падения. В своих экспериментах Любимов использовал маятник. Маятник, выведенный из положения равновесия при свободном падении, не качался.
Определение состояния невесомости, физические особенности
Простыми словами, состояние невесомости — отсутствие давления на предмет и его части, т.е. гравитационные силы в этом случае уравновешиваются.
Есть два вида невесомости.
Потеря веса, которая возникает на большом расстоянии от небесных тел из-за ослабления притяжения, называется статической невесомостью. А состояние, в котором находится человек во время полета по орбите, — динамической невесомостью.
Проявляются они совершенно одинаково. Ощущения человека одни и те же. Но причины разные. Космонавты в полетах имеют дело только с динамической невесомостью. Выражение «динамическая невесомость» означает: «невесомость, возникающая при движении».
Физическая формула веса (P) при ускоренном движении опоры имеет следующий вид:
Динамическая невесомость возникает и на Земле. Невесомы пловцы-ныряльщики, летящие в воду с вышки. Лыжники во время прыжка с трамплина невесомы в течение нескольких секунд. Невесомы падающие камнем вниз парашютисты, пока они не раскрыли парашюты. При тренировках космонавтов на тридцать – сорок секунд создают невесомость в самолете.
Как проявляется, влияние на человека
Мы не замечаем собственного веса и привыкли к тому, что все предметы имеют вес. За миллионы лет развития все живущие на Земле организмы приспособились к тому, чтобы выдержать свой вес, люди не исключение. Для жизни в условиях земного притяжения у нас есть кости, связки и мышцы.
В человеческом организме есть специальный орган — вестибулярный аппарат. Он расположен в глубине головы, за ухом. Вестибулярный аппарат помогает нам ориентироваться в пространстве, с помощью него мы чувствуем, где «низ» и где «верх».
Естественно, что состояние невесомости существенно отличается от привычного нам. Организм человека в такой среде реагирует на невесомость как на раздражитель. Центральная нервная система страдает в первую очередь. Отсутствие привычной тяжести для человеческого тела — большой стресс.
Космонавты чаще всего встречаются с состоянием невесомости. Они проходят многолетние тренировки, чтобы сократить последствия и приспособить организм к такому состоянию. В первые минуты пребывания в состоянии невесомости человек может почувствовать тошноту, головную боль, дезориентацию (вестибулярный аппарат в этом случае не может подсказать нам, где «верх», а где «низ»).
В невесомости человеческий рост может увеличиться на 2 – 5 см из-за низкой гравитации. Это может вызвать мышечные и суставные боли. Но после возращения в привычные условия, рост вернется.
Сильный дискомфорт причиняет изменение давления жидкости в организме. Кровь приливает к голове и груди. Стоять и ходить в состоянии невесомости не получится, поэтому мышцы спины и ног начинают терять силу и уменьшаться в размерах. Невесомость действует и на кости человека. Каждый месяц, проведенный в состоянии невесомости, кости истончаются на 1%.
После возвращения на Землю космонавты должны снова привыкать к земным условиям. Даже за несколько дней в космосе, человеческое тело отвыкает от собственного веса. Многие космонавты не способны устойчиво держаться на ногах и ходить после пребывания в невесомости. Чтобы последствия не были тяжелыми, космонавты, помимо обычных силовых тренировок, проводят электростимуляцию мышц. Не исключается применение и фармакологических средств.
Можно ли создать условия невесомости на Земле
Чтобы привыкнуть к ощущению невесомости в космосе, космонавты тренируется в специальных самолетах-лабораториях:
Он взлетает и начинает просто падать, чтобы ускорение самолета было равно ускорению свободного падения. В этот момент, в формуле веса из g вычитается равное ему значение ускорения a и получается 0:
Эффект невесомости можно ощутить на аттракционах вроде «американских горок». На секунды, при резком спуске, можно почувствовать состояние невесомости.
Таким образом можно побывать в состоянии невесомости на Земле.
Доклад на тему Невесомость по физике 7, 9, 10 класс сообщение
Невесомость означает отсутствие веса. Весом (в отличие от массы) называется сила, с которой тело воздействует на опору. Он пропорционален массе тела и ускорению, с которым тело движется.
Ощущение «весомости» возникает потому, что сила тяжести, будучи т.н. «массовой» силой, приложена к каждой точке тела; и сила нормальной реакции возникает в каждой точке.
Теперь предположим, что опора движется с таким же ускорением что и тело на ней. Опора «убегает» с той же скоростью, с какой тело «набегает» на неё. Давление на опору (вес) приближается к нулю, а значит, и сила нормальной реакции тоже. И тело, и опора движутся под действием только силы тяжести. Такое состояние называется невесомостью, или микрогравитацией.
Отсутствие веса у жидкостей делает невозможной работу обычной системы подачи топлива. Топливо, как и любая другая жидкость, собирается в сферу и в камеру сгорания поступать не будет. Для космических двигателей придуман топливный бак с разделителем фаз. Кроме того, пришлось устанавливать дополнительные двигатели, чтобы на разгоне топливо осаждалось на дно бака.
Личная гигиена, питание, вентиляция, обслуживание и ремонт оборудования – буквально всё, из чего состоит обыденная жизнь и работа, потребовало совершенно новых конструкторских решений.
В состоянии невесомости наблюдаются разнообразные нарушения восприятия, т.н. «космические иллюзии». Например, человек утрачивает способность ориентироваться с закрытыми глазами даже в хорошо знакомой обстановке. Иногда ему кажется, что его тело вращается, наклонено в какую-либо сторону или куда-то движется.
Для тестирования и тренировки космонавтов используется летающая лаборатория Ил-76 МДК. Самолёт переоборудован для полёта по кеплеровой параболе, в верхней части которой наступает невесомость продолжительностью в несколько десятков секунд.
Такой полёт в рамках космического туризма доступен любому человеку с хорошим здоровьем.
Вариант №2
Невесомость представляет собой состояние, при котором вес тела равняется нулю. Именно вес, так как масса предмета, при любом условии, остаётся неизменной. Обусловлено это отдалением от зоны действия земной гравитации и отсутствием таких факторов, как сил тяжести, сила сопротивления и реакция плоскости. Все тела начинают двигаться с одинаковым ускорением, поэтому человек, находящийся в космосе не чувствует тяжесть собственного тела, становиться невесомым, предметы, выпущенные в невесомость, не могут столкнуться и упасть, так так пол, стены и все окружение движется с той же скоростью, что и они.
На межорбитальных станциях уделяют огромное внимание изучению и организации быта космонавтов в состоянии невесомости. Например, чтобы избежать застоя углекислого газа, накапливаемого при дыхании, устанавливают большое количество вентиляторов, которые перемешивают его с кислородом.
В настоящее время для подготовки космонавтов к выходу в космос существуем несколько способов. Как и раньше, большинство из них тренируются в космических лабораториях. Это переоборудованный самолёт, движущийся по баллистической траектории. Такой способ тренировки позволяет космонавтам до 40 секунд погружаться в состояние невесомости, отрабатывая необходимые навыки.
Российская компания Росскосмос и ряд других, производят самолёты, способные осуществлять полеты достигая состояния невесомости, не выходя в космос. За время полета, а это обычно полтора часа, пилот проводит около десяти сессий по 25 секунд невесомости. Процесс довольно дорогостоящий, но тем не менее, позволяет желающему, не выходя в космическое пространство, очутится в невесомости.
По физике 7, 9, 10 класс кратко
Невесомость по физике
Популярные темы сообщений
Швейцария – маленькая страна в Европе, которая славится своей горными равнинами, альпийским молоком и горьким шоколадом. Если говорить официально, то Швейцария – это Швейцарская Конфедерация. Официальных языков в этой стране четыре: французский,
Все мы с детства знаем, что курение вредная привычка, но давай разберёмся поподробней с данным явлением. Курение-одна из самых распространённых вредных привычек в современном мире. Ежегодно из-за курения умирает более 7 миллионов человек.
Первые останки первобытного человека были найдены археологами в Африке в 1960 году. Именно тогда был найден первый представитель рода Homo( с лат. «люди»), живший еще 2 миллиона лет назад. Однако в эволюции человека не всё так просто.