Чем больше скорость тем больше вес

Вес тела и бег, как масса бегуна влияет на скорость и технику, расчёт влияния веса на скорость бега

Каким должен быть идеальный вес у бегуна для длинных и коротких дистанций?

Отвечает тренер по бегу.

Самый быстрый марафонец мира и дважды победитель Олимпийских игр Элиуд Кипчоге при росте 167 см весит 52 кг. Это единственный на сегодня человек, пробежавший марафонскую дистанцию в 42 195 м быстрее двух часов. В то же время Усэйн Болт – самый знаменитый спринтер – при росте 195 см весит 94 кг, то есть почти в два раза тяжелее Кипчоге. И оба – лучшие на своих дистанциях. Какой же вес тогда идеален для бегуна и влияет ли он на скорость бега?

На чемпионатах мира и Олимпийских играх нет ни одного атлета с заметной прослойкой жира под кожей.

Влияет ли вес на скорость?

Это зависит от продолжительности бега. Если вы спринтер и дистанция не больше 400 м, то мышцы будут очень интенсивно работать на протяжении нескольких десятков секунд. Такая работа требует большой мощности: спринтеры делают более 200 шагов в минуту, и каждый шаг двигает атлета вперёд на 2,2-2,4 м. Неудивительно, что в стартовые колодки на коротких дистанциях встают парни и девушки с мощными рельефными мышцами.

Александр: Спринтеры проводят много времени в тренажёрном зале, работая с большими отягощениями. В противном случае у них не получается выработать взрывную силу, необходимую для очень быстрого бега. Если же вы бежите 42 км, то главным для вас будет сбережение энергии. Элита марафонского бега делает 180-190 шагов в минуту, каждый длиной 1,6-1,9 м. Среди лучших марафонцев нет людей с большими мышцами, они очень сухие. То есть чем меньше веса вы несёте, тем меньше энергии потратите.

Проще говоря, есть две общие закономерности, связывающие массу тела и скорость бегуна:

Существует ли идеальный соревновательный вес бегуна?

Любой атлет, всерьёз стремящийся к достижению лучших результатов в беге, стремится достичь своего оптимального веса. А именно – сочетание максимально возможной мышечной массы (главным образом, мышц ног) и минимально возможной общей массы тела. Все бегуны – и спринтеры, и стайеры – хотят избавиться от жира, который мешает им бежать быстрее и дольше. И это неудивительно. Для обычных людей, которые бегают в своё удовольствие, контролировать массу тела тоже важно.

Как рассчитать свой идеальный вес для бега?

Александр: Общеизвестное правило «идеальный вес = рост минус 100» вполне работает с поправкой на телосложение. Тем, кому от папы с мамой достались небольшой рост и коренастая фигура, может хватить и формулы «рост минус 90». Но только если при этом кожная складка на животе совсем тоненькая и рельеф мышц живота (те самые «кубики») хорошо виден. Часто такие люди склонны к набору веса, поэтому им нужно регулярно вставать на весы и внимательно контролировать содержимое холодильника. Их тренировки, как правило, должны быть направлены на развитие и поддержание выносливости.

И наоборот, обладателям длинных тонких рук и ног могут понадобиться дополнительные усилия по наращиванию и поддержанию достаточной мышечной массы. Это нужно для того, чтобы справляться с нагрузками во время беговых тренировок и соревнований. У людей с таким типом фигуры чаще всего не возникает проблем с выносливостью. Но без работы на развитие силы им не хватает скорости.

В любом случае, какая бы фигура у вас ни была и как бы вы ни бегали, главное – продолжать тренироваться, поддерживать физическую активность и получать от этого удовольствие.

Источник

Масса тела. Единицы массы

Содержание

Когда два тела взаимодействуют друг с другом, их скорости могут меняться. Что мы здесь имеем в виду? Тела могут останавливаться, разгоняться, замедляться, могут начать двигаться в другом направлении.

Опытное рассмотрение взаимодействия тел разной массы

В прошлом уроке мы рассматривали опыт с двумя тележками, к одной из которых была прикреплена гибкая металлическая пластина. Проведем похожий опыт (рисунок 1). На одну из тележек установим груз (рисунок 1,а).

Рисунок 1. Опыт, иллюстрирующий взаимодействие двух тел разной массы.

Красной линией отмечено исходное положение тележек. После того, как мы разрежем нить, скрепляющую пластину, тележки разъедутся в разные стороны. Но теперь мы ясно видим, что тележка с грузом откатилась на меньшее расстояние, чем тележка без груза (рисунок 1, б).

Логично, что та тележка, которая прошла меньший путь, имела меньшую скорость. Но это была тележка с грузом. Тележка, движущаяся с меньшей скоростью, обладает большей массой, а тележка с большей скоростью обладает меньшей массой.

Скорости, приобретенные телами после взаимодействия друг с другом, зависят от их массы.

Соотношение масс и приобретенных после взаимодействия скоростей

Мы можем измерить скорости тележек после взаимодействия и сравнить их массы. Опытным путем было установлено соотношение:

т.к. скорость второй тележки в 2 раза больше скорости первой, то ее масса будет в 2 раза меньше массы первой тележки.

Тогда, если после взаимодействия

Инертность и масса тела

Когда мы разбирали определении инерции (способность сохранять скорость тела при отсутствии действия на него других тел), мы упоминали понятие инертности. Рассмотрев взаимодействие тел друг с другом и изменение скорости, теперь мы можем дать полное определение и этому понятию.

Инертность – это индивидуальное свойство каждого тела по-своему менять свою скорость при взаимодействии с другими телами:

Масса тела – это физическая величина, которая является мерой инертности тела.

Единицы измерения массы

Единица массы в СИ – килограмм (1 кг).

Существует так называемый “эталон” – цилиндр из сплава платины и иридия весом ровно 1 кг. Международный эталон был выпущен в 1889 году и хранится в Международном бюро мер и весов в городе Севре (близ Парижа). Хоть он и хранился под герметичными колпаками (рисунок 2), его вес менялся, теряя примерно по 50 микрограммов за 100 лет. Но с 20 мая 2019 года он перестал был значимым. Теперь эту единицу (кг) определяют через физическую константу – постоянную Планка, о которой вы узнаете в старших классах.

Рисунок 2. Эталон килограмма.

Другие используемые единицы массы: тонна (т), грамм (г), миллиграмм (мг):

Примеры задач

Дано:
$m_р = 9 кг$
$\upsilon_р = 1,3 \frac<м><с>$
$\upsilon_п = 800 \frac<м><с>$

Показать решение и ответ

Решение:
Запишем соотношение масс и скоростей взаимодействующих тел:
$\frac = \frac<\upsilon_р><\upsilon_п>$.

Дано:
$m_м = 40 кг$
$\upsilon_м = 4 \frac<м><с>$
$m_л = 100 кг$

Показать решение и ответ

Решение:
Запишем соотношение масс и скоростей взаимодействующих тел:$$\frac<\upsilon_л> <\upsilon_м>= \frac$$

Источник

Физика тела вращения и потеря веса

О волчках,велосипедах,электродвигателе и законе всемирного тяготения.
Разговор о простых физических опытах постепенно перетекает к обсуждению теории поля.

Взял велосипед,перевернул его кверху колесами,поставил седлом на напольные весы \весы показали вес 10 кг.\ и сильно раскрутил заднее колесо.
При максимально больших оборотах весы показали потерю веса до 2-х киллограммов.
Это примерно соответствует весу вращающейся части обода.
При горизонтальном расположении, в позиции 1 вес не меняется,как это и следовало ожидать.

Поскольку глазам своим не верил опыт провел неоднократно,а после то как
факт потери веса вращающегося обода или диска в позиции 2
стал очевидным, начал искать теоретическое объяснение этому-пока без успеха.
Вот и решил эти свои наблюдения и соображения выложить в интернет,может быть
коллективным умом постигнем.
В интернете есть попыткам объяснения этого возникающими завихрениями воздуха.Провел эксперимент \примечание **\ который эту гипотезу опровергает.

Для начала опишем явление известное.
Трехфазный асинхронный электродвигатель имеет статор, где вращается электромагнитное поле
и ротор где тоже есть его собственное наведенное электромагнитное поле.Двигатель работает в нормальном режиме когда скороть вращения поля статора и ротора совпадают,вернее ротор
несколько отстает \ до 10 %\это называется скольжение.
Если отставание растет сцепление полей ротора и статора нарушается и двигатель теряет мощность.Из этого можно сделать предположение:
ДЛЯ ВЗАИМОДЕЙСТВЯ ПОЛЕЙ \в том числе гарвитационных \НУЖНО ЧТОБЫ ОНИ ДВИГАЛИСЬ С ОДИНАКОВОЙ \или близкой\ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ СКОРОСТЬЮ.
Два тела имеют гравитационную массу и гравитационное поле. Чтобы поля двух тел взаимодействовали нужно чтобы тела находились на одинаковом расстоянии друг от друга. Известная формула Закона всемирного тяготения справедлива для состояния покоя.

Так же как в случае с электродвигателем.
Это объясняет:
— исчезновение веса при свободном падении.
— вторую космическую скорость,необходимую для преодоления гравитации планеты.

При небольших относительных скоростях гравитационные поля тела и Земли взаимодействие сохраняют,но при больших гравитация исчезает. Если это верно, ТО ТЕЛО БУДЕТ ПАДАТЬ
С УСКОРЕНИЕМ СВОБОДНОГО ПАДЕНИЯ ТОЛЬКО ДО ДОСТИЖЕНИЯ ОПРЕДЕЛЕННОЙ СКОРОСТИ,далее по инерции. Скорость эта в физике называется установившейся или предельной скоростью и пока объясняется пропорционально растущим сопротивлением воздуха.

В нашем случае, когда колесо вращается в горизонтальной плоскости расстояние не меняется и вес остается неизменным.
КОГДА КОЛЕСО ВРАЩАЕТСЯ В ВЕРТИКАЛЬНОЙ ПЛОСКОСТИ НА БОЛЬШОЙ СКОРОСТИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ГРАВИТАЦИОННЫХ ПОЛЕЙ РАЗРЫВАЕТСЯ И ВЕС ПРОПАДАЕТ.

Для проверки версии того, что поля не взамодействуют на больших относительных скоростях придется провести еще один эксперимент может быть не очень убедительный но зато вполне демонстративный:
ЭКСПЕРИМЕНТ 2
Берем магнит. Держим в руке легкий металлический предмет,например ножницы. Проводя
магнитом вблизи ножниц можно пальцами почувствовать действие магнитного поля.Если наловчиться и проводить магнит вблизи ножниц на большой скорости действие поля не чувствуется даже если в руке держать компас.

Продолжение за 28.12.2014.

Сегодня по каналу «Дискавери» показали интересный видеосюжет.
В Сиднее (Австралия) провели опыты с вращающимся диском.
Диск весом в 19 кг. поместили на подшипники на конце стержня (как на штанге)
Второй конец был свободен и атлет пытался поднять конструкцию рукой за свободный конец стержня.
Это ему не удавалось.
Затем диск с помощью электродрели раскрутили и диск оказалось можно свободно поднять за один конец и даже над головой.

Анализ и вывод. Мы делаем однозначный вывод, что диск при вращении сильно потерял в весе. Условием для этого является круговое движение диска с большой скоростью в вертикальной плоскости.

PS Информация для тех кто хочет перевернуть мир своими теориями:
http://www.astrogalaxy.ru/624.html
http://garshin.ru/evolution/heuristics/patent.html

Глава шестая от 12.07.16.
Видео опыта с колесом :
https://www.youtube.com/watch?v=VDNnz3xcwj0#t=63.483229

И на разоблачающем опыте, он сначала удерживает руками весы, а потом раскручивает
гироскоп и отпускает руку. Шутник. Это легко сделать, если сначала отрегулировать весы с учетом потери веса. И там видно, что на повторном опыте одного болтика на левой стороне нет и колесо показывается только с торца, когда вращения не видно.

Видео надо было довести до полной остановки колеса и показать, что весы при этом останутся в равновесном состоянии.
И потерю веса надо фиксировать на точных весах. со шкалой.

Вывод. Опыт проведенный Игорем Белецким поставлен некорректно.

Глава седьмая. от 15.12.16.
Мне прислали ссылку https://www.youtube.com/watch?v=H_hRkwveBZY
из НИАУ МИФИ Подвешенный волчок.

Глава восьмая. от 16.12.16.

Когда массивное тело вращается с большой скоростью, возникают так называемые торсионные поля. Они перекрывают,экранируют, поля гравитации.
Когда вращение происходит в вертикальной плоскости (колесо велосипеда)
то направление торсионным полей и полей гравитации происходит по одной линии и это приводит к потере веса.
Когда торсионные поля возникают в горизонтальной плоскости (юла, волчок)
поля гравитации перекрываются (потому волчок не падает) но исчезновение веса не происходит.

Ещё можно и так сказать: если поле гравитации действует на массу, то тогда и масса действует на поле гравитации. И когда большая масса вращается с большой скоростью, поле гравитации отбрасывается от тела центробежной силой и на тело не действует.

Источник

Второй закон Ньютона (Расчёты Примеры)

Второй закон Ньютона это закон который был выведен в результате проведения опытов Ньютоном.

В результате чего были выведена новая формула второго закона ньютона а = F /m,

Что такое второй закон Ньютона, масса и вес тела

Обобщая результаты опытов Галилея по падению тяжелых тел, астрономические законы Кеплера о движении планет, данные собственных исследований.

Ньютон сформулировал второй закон динамики, количественно связывающий изменение движения тела с силами, вызывающими это изменение.

Чтобы исследовать зависимость между силой и ускорением количественно, рассмотрим некоторые опыты.

Ускорение от величины силы

I. Рассмотрим, как зависит ускорение одного и того же тела от величины силы, действующей на это тело. Предположим, что к тележке прикреплен динамометр, по показаниям которого измеряют силу.

Измерив длину пройденного тележкой пути за какой-нибудь промежуток времени t, по формуле s = (at₂) : 2 определим ускорение a.

Изменяя величину силы, проделаем опыт несколько раз. Результаты измерения покажут, что ускорение прямо пропорционально силе, действующей на тележку

Отношение силы, действующей на тело, к ускорению есть величина постоянная, которую обозначим m . Это отношение назовем массой тела.

Зависимость ускорения от массы

II. Установим зависимость ускорения тела от его массы. Для этого будем действовать на тележку какой-нибудь постоянной силой, изменяя массу (помещая различные грузы на тележку).

Ускорения тележки будем определять так же, как и в первом опыте. Опыт покажет, что ускорение тележки обратно пропорционально массе, то есть

Обобщая результаты опытов, можно заметить, что ускорение, приобретаемое телом, прямо пропорционально силе, действующей на тело, и обратно пропорционально массе данного тела (второй закон ньютона формулировка).

Этот вывод называется вторым законом Ньютона. Математически этот закон можно записать так (формула второго закона ньютона):

где а — ускорение, m—масса тела, F — результирующая всех сил, приложенных к телу. В частном случае на тело может действовать и одна сила.

Результирующая сила F равна векторной сумме всех сил, приложенных к телу;

Следовательно, сила равна произведению массы на ускорение.

Второй закон динамики можно записать в иной более удобной форме. Учитывая, что ускорение

подставим это выражение в уравнение второго закона Ньютона. Получим

Что такое импульс

Импульсом, или количеством движения, называется вектор, равный произведению массы тела на его скорость (т υ ).

Тогда основной закон динамики можно сформулировать следующим образом: сила равна изменению импульса в единицу времени (второй закон ньютона в импульсной форме)

Это и есть наиболее общая формулировка второго закона Ньютона. Массу тела Ньютон определил как количество вещества, содер жащегося в данной теле. Это определение несовершенно.

Из второго закона Ньютона вытекает следующее определение массы. Из равенства

видно, что чем больше масса тела, тем меньше ускорение получает тело, то есть тем труднее изменить скорость это го тела и наоборот.

Следовательно, чем больше масса тела, тем в большей степени это тело способно сохранять скорость неизменной, то есть больше инертности. Тогда можно сказать, что масса есть мера инертности тела.

Эйнштейн доказал, что масса тела остается постоянной только при определенных условиях. В зависимости от скорости движения тела его масса изменяется по такому закону:

где m — масса тела, движущегося со скоростью υ; m₀ — масса этого же тела, находящегося в покое; с = 3 • 10 8 м/с скорость света в вакууме.

Проанализируем данное уравнение:

По мере увеличения скорости тела для его дальнейшего ускорения нужно будет прикладывать все увеличивающиеся силы.

Но бесконечно больших сил, которые потребовались бы для сообщения телу скорости, равной скорости света, в природе не существует.

Таким образом, заставить рассматриваемое тело двигаться со скоростью света принципиально невозможно.

Со скоростями, близкими к скорости света, современная физика встречается: так разгоняются, например, элементарные частицы в ускорителях.

Масса тела с ростом скорости

Масса тела с ростом скорости увеличивается, но количество вещества остается неизменным, возрастает инертность. Поэтому массу нельзя путать с количеством вещества.

Покажем связь между силой тяжести, массой тела и ускорением свободного падения. Любое тело, поднятое над Землей и ничем не поддерживаемое, падает снова на Землю.

Это происходит вследствие того, что между телом и Землей существует притяжение (этот вопрос более подробно рассмотрим позже).

Сила, с которой тело притягивается к Земле, называется силой тяжести. Падение тел в безвоздушном пространстве под действием силы тяжести (при υ₀ = 0) называется свободным падением.

Отметим, что для тел, покоящихся в поле сил тяготения, сила тяжести равна весу тела Р.

Весом тела называется сила, с которой тело давит на горизонтальную подставку, неподвижную относительно Земли, или действует на подвес.

Если Р — сила тяжести, m — масса, g — ус корение силы тяжести (в данной точке Земли оно для всех тел одинаковой среднее его значение равно 9,8м /с 2 ), то применяя второй закон динамики, получим

Выразим с помощью этой формулы веса двух различных тел. Тогда:

Следовательно, веса тел в данной точке земной поверхности прямо пропорциональны их массам.

Задачи на второй закон ньютона

Дано:
m = 1000 кг
a = 1 м/с 2

Решение:

Запишем второй закон Ньютона :

F = 1000 кг • 1 м/с 2 = 1000 Н

Ответ: 1000 Н.

2. На мяч действует сила F = 70 Н, масса мяча m = 0,2 кг, найти его ускорение a.

Дано:

Найти:

Решение:

Запишем второй закон Ньютона :

Статья на тему Второй закон Ньютона

Похожие страницы:

Понравилась статья поделись ей

Источник

15. Масса

С точки зрения классической механики масса тела не зависит от его движения. Если масса покоящегося тела равна m₀, то и для движущегося тела эта масса останется точно такой же. Теория относительности показывает, что в действительности это не так. Масса тела т, движущегося со скоростью v, выражается через массу покоя следующим образом:

Масса — такая же относительная величина, как скорость, время, расстояние. Нельзя говорить о величине массы, пока не будет фиксирована система отсчета, в которой мы изучаем тело.

Из сказанного ясно, что, описывая тело, нельзя просто сказать, что его масса такая-то. Например, предложение «масса шарика 10 г» с точки зрения теории относительности совершенно неопределенно. Численное значение массы шарика ничего еще не говорит нам до тех пор, пока не будет указана инерциальная система, по отношению к которой измерена эта масса. Обычно масса тела задается в инерциальной системе, связанной с самим телом, т. е. задается масса покоя.

В табл. 6 приведена зависимость массы тела от его скорости. При этом предполагается, что масса покоящегося тела составляет 1 а. Скорости меньше 6000 км/сек в таблице не приводятся, так как при таких скоростях отличие массы от массы покоя ничтожно мало. При больших же скоростях эта разница становится уже заметной. Чем больше скорость тела, тем больше его масса. Так, например, при движении со скоростью 299 700 км/сек масса тела увеличивается уже почти в 41 раз. При больших скоростях даже ничтожное увеличение скорости значительно увеличивает массу тела. Это особенно заметно на рис. 41, где графически изображена зависимость массы от скорости.

Рис. 41. Зависимость массы от скорости (масса покоя тела равна 1 г)

В классической механике изучаются только медленные движения, для которых масса тела совершенно незначительно отличается от массы покоя. При изучении медленных движений массу тела можем считать равной массе покоя. Ошибка, которую мы при этом совершаем, практически незаметна.

Если бы этого не было, то формула (5) потеряла бы всякий смысл, так как деление конечного числа на нуль — недопустимая операция. Конечное число, деленное на нуль, равняется бесконечности — результат, который не имеет определенного физического смысла. Однако мы можем осмыслить выражение «нуль, деленный на нуль». Отсюда и следует, что в точности со скоростью света могут двигаться только объекты, у которых масса покоя равняется нулю. Телами в обычном понимании такие объекты называть нельзя.

Равенство массы покоя нулю означает, что тело с такой массой вообще не может покоиться, а должно всегда двигаться со скоростью с. Объект с нулевой массой покоя, то свет, точнее говоря, фотоны (кванты света). Фотоны никогда и ни в одной инерциальной системе не могут покоиться, они всегда движутся со скоростью с. Тела с массой покоя, отличной от нуля, могут находиться в покое или двигаться с различными скоростями, но с меньшими скоростями света. Скорости света они никогда не могут достигнуть.

Источник