Курсовая работа: Прикладная механика История возникновения
2. В некоторых случаях тело вместе с опорой движется с ускорением. Тогда уравнение (1) записывается в следующем виде.
(2)
Это уравнение запишем в проекциях на ось Оу. Знак проекции ау зависит от направления ускорения тела на опоре. Если ускорение направлено вверх, то ау = - а, а если направлено вниз, то ау = а .При ускоренном движении тела и опоры с ускорением направленным вертикально вверх, вес тела оказывается больше действующей на него силы тяжести. В этом случае для модуля веса тела выражение (2) имеет вид :
P = m (g + a)
Увеличение веса тела, вызванное ускоренным движением опор или подвеса, называют перегрузкой ..
При перегрузке вес внутренних органов человека также увеличивается. В такие моменты возникают болезненные ощущения, а чрезмерная перегрузка опасна для здоровья человека. Например, перегрузку испытывают космонавты, взлетая на корабле в космос. В это время ускорение космического корабля а в несколько раз превышает ускорение свободного падения g . Также и летчик, выводящий самолет из пикирования в нижней "мертвой петле", подвергается перегрузке, поскольку в этом месте самолет движется по отрезку окружности с ускорением
направленным противоположно ускорению свободного падения. При этом вес летчика
увеличивается на дополнительную величину, равную .
Перегрузку можно оценить соотношением
Тренированные летчики и космонавты выдерживают увеличение веса в 5 – 7 раз.
Они проходят специальный курс подготовки, чтобы сохранить работоспособность в условиях перегрузки. Состояние перегрузки, хотя и кратковременное, каждый из вас испытывает, например, на уроках физкультуры, в парке отдыха на аттракционах, поднимаясь в лифте, или в нижней точке вогнутого моста, и др. Уменьшение веса можно оценить соотношением
(при a < g) .
При свободном падении тела, т.е. при a = g , вес тела
Состояние тела, при котором вес тела равен нулю, называют невесомостью .
В состоянии невесомости тело не давит на опору и на него не действует сила реакции опоры. На тело действует только сила тяжести. Например, пловец во время прыжка с высоты в воду, парашютист в первые моменты своего падения испытывают состояние невесомости.
Состояние невесомости возникает и при движении космического корабля по орбите. Сам аппарат и любые тела в нем, и космонавты в том числе, движутся с одинаковым ускорением – ускорением свободного падения. Условия жизни внутри космического корабля сильно отличаются от земных: мышцы человека
В состоянии невесомости даже процесс принятия пищи превращается в настоящую проблему. Чтобы преодолеть отрицательное влияние невесомости на организм человека, космонавты тренируются и на Земле, и выполняют специальные упражнения не корабле. Длительные космические полеты показывают, что человек и в этих условиях может продуктивно работать.
Пример решения задачи:
Задача№1 . По наклонной плоскости с углом наклона a , длиннойl соскальзывает тело массойm (рис 63.). Коэффициент трения равен µ . Найдите ускорение тела.
Дано: Решение.
A , l , m ,µ При движении тела по наклонной плоскости на него действуют:
а - ? - сила тяжести; - сила реакции опоры; - сила трения. Эти силы придают телу ускорение, направленное вдоль наклонной плоскости вниз.
На основании второго закона Ньютона мы можем записать следующее уравнение: