3xsports.ru

Спорт и красота
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Формула как найти массу тела

Формула массы тела

Определение и формула массы тела

В механике Ньютона массой тела называют скалярную физическую величину, которая является мерой инерционных его свойств и источником гравитационного взаимодействия. В классической физике масса всегда является положительной величиной.

Масса – аддитивная величина, что означает: масса каждой совокупности материальных точек (m) равна сумме масс всех отдельных частей системы (mi):

В классической механике считают:

  • масса тела не является зависимой от движения тела, от воздействия других тел, расположения тела;
  • выполняется закон сохранения массы: масса замкнутой механической системы тел неизменна во времени.

Инертная масса

Свойство инертности материальной точки состоит в том, что если на точку действует внешняя сила, то у нее возникает конечное по модулю ускорение. Если внешних воздействий нет, то в инерциальной системе отсчета тело находится в состоянии покоя или движется равномерно и прямолинейно. Масса входит во второй закон Ньютона:

где масса определяет инертные свойства материальной точки (инертная масса).

Гравитационная масса

Масса материальной точки входит в закон всемирного тяготения, при этом она определяет гравитационные свойства данной точки.при этом она носит название гравитационной (тяжелой) массы.

Эмпирически получено, что для всех тел отношения инертных масс к гравитационным являются одинаковыми. Следовательно, если правильно избрать величину постоянной гравитации, то можно получить, что для всякого тела инертная и гравитационная массы одинаковы и связываются с силой тяжести (Ft) избранного тела:

где g – ускорение свободного падения. Если проводить наблюдения в одной и той же точке, то ускорения свободного падения одинаковы.

Формула расчета массы через плотность тела

Масса тела может быть рассчитана как:

где – плотность вещества тела, где интегрирование проводится по объему тела. Если тело однородное ( ), то масса может быть рассчитана как:

Масса в специальной теории относительности

В СТО масса инвариантна, но аддитивной не является. Она здесь определена как:

где E – полная энергия свободного тела, p- импульс тела, c – скорость света.

Релятивистская масса частицы определяется формулой:

где m – масс покоя частицы, v – скорость движения частицы.

Основной единицей измерения массы в системе СИ является: [m]=кг.

Примеры решения задач

Задание. Две частицы летят навстречу друг другу со скоростями равными v (скорость близка к скорости света). При их соударении происходит абсолютно неупругий удар. Какова масса частицы, которая образовалась после соударения? Массы частиц до соударения равны m.

Решение. При абсолютно неупругом соударении частиц, которые до удара имели одинаковые массы и скорости образуется одна покоящаяся частица (рис.1) энергия покоя которой равна:

В нашем случае выполняется закон сохранения механической энергии. Частицы обладают только кинетической энергией. По условию задачи скорость частиц близка к скорости света, следовательно? оперируем понятиями релятивистской механики:

где E1 – энергия первой частицы до удара, E2 – энергия второй частицы до соударения.

Закон сохранения энергии запишем в виде:

Из выражения (1.3) следует, что масса полученной в результате слияния частицы равна:

Задание. Какова масса 2м 3 меди?

Решение. Будем считать, что медь однородна и для решения задачи используем формулу:

При этом если известно вещество (медь), то можно при помощи справочника найти ее плотность. Плотность меди будем считать равной Cu=8900 кг/м 3 . Для расчета все величины известны. Проведем вычисления:

(кг)

Ответ. (кг)

Как рассчитать нормальный вес: самые точные методы с формулами и примерами

Нормальный вес человека — это та масса тела, при которой он имеет максимальные шансы в первую очередь быть здоровым, а во вторую — привлекательным внешне. Соответствие нормальным показателям не дает стопроцентной гарантии здоровья, но снижает риск появления заболеваний и нарушений, фактором риска которых выступает избыточная масса тела. По статистике те, кто придерживается нормального веса для роста и возраста, хорошо себя чувствуют даже после интенсивных тренировок.

Как рассчитать нормальный вес

В реальности оптимальный вес — абстрактное понятие, которое означает некое усредненное значение, получаемое при расчете, учитывающем физиологические параметры человека:

  • рост;
  • возраст;
  • половую принадлежность;
  • особенности телосложения.
Читать еще:  Жиры формула химическая

Но при расчете нормального веса не учитываются индивидуальные показатели:

  • уровень физической активности;
  • соотношение мышечно-жировой массы.

Поэтому получаемое по формулам значение нельзя назвать максимально точным. Оно выступает лишь приблизительным ориентиром, на который рекомендуется опираться при контроле массы тела.

Наиболее точными считаются границы нормального веса — интервал от минимального до максимального значения, в который, по мнению врачей, должна попадать масса тела человека.

Существует несколько способов, как определить нормальный вес:

  • по росту;
  • по росту и возрасту;
  • по ИМТ (индексу массы тела).

Расчет по росту

Метод расчета нормального веса по росту больше известен как формула Брока — французского антрополога. Она наиболее популярна, поскольку самая простая из всех. Считается, что формула подходит для расчета нормальной массы тела у людей ростом от 155 до 185 см.

Как вычислить нормальный вес с учетом роста по формулам:

  1. Для мужчин: рост (см) — 110.
  2. Для женщин: рост (см) — 100.

К примеру, рост мужчины составляет 185 см. В таком случае нормой для него будут считаться 185 — 110 = 75 кг. Для женщины с ростом 165 см здоровая масса тела составит 165 — 100 = 65 кг.

При расчете по этим формулам необходимо учесть следующее:

  1. Для людей 20-30 лет вычисленное значение нужно уменьшить на 11%, а для тех, кто старше 50 лет — увеличить на 6%.
  2. Тип телосложения. Оно может быть астеническим, нормостеническим и гиперстеническим. Для астенического необходимо уменьшить вычисленную норму на 10%, а для гиперстенического, наоборот, увеличить на 10%.

Критерием для определения типа телосложения выступает обхват запястья рабочей руки:

  1. Астенический: у женщин — менее 16 см, у мужчин — менее 17 см.
  2. Нормостенический: у женщин — 16-18 см, у мужчин — 17-20 см.
  3. Гиперстенический: у женщин — более 18 см, у мужчин — более 20 см.

Формула Лоренца

Есть еще один способ, как рассчитать нормальный вес женщины или мужчины, в котором учитывается только рост. Здесь расчет ведется по формуле Лоренца:

Масса (кг) = (Рост (см) — 100) — (Рост (см) — 150)/2.

К примеру, для мужчины ростом 190 см оптимальны:

(190 — 100) — (190 — 150)/2 = 70 кг.

Расчет нормальной массы тела по возрасту и росту

Как таковой формулы нормального веса в зависимости от возраста и роста не существует. Здесь идет речь о таблице готовых значений. В ней указываются рост, возраст и пол. Достаточно отыскать сначала свой рост, затем — возраст и пол, и найти значение на пересечении нужных строки и столбца. Это и будет оптимальной массой тела. Далее в таблице представлен нормальный вес человека по годам возраста и росту.

По такой формуле можно рассчитать вес для большинства людей, за исключением:

  • профессиональных спортсменов;
  • беременных женщин;
  • людей, страдающих отеками и другими нарушениями, приводящими к превышению нормы веса.

Расчет по индексу массы тела

Еще один популярный способ, как определить нормальный вес человека, требует вычисления индекса массы тела (ИМТ). Но эта методика устроена немного иначе — по ней не вычисляют конкретное значение массы тела, а определяют, соответствует ли она норме. ИМТ позволяет оценить, какая масса тела: избыточная, нормальная или недостаточная.

Формула расчета нормального веса здесь выглядит следующим образом:

ИМТ = Вес (кг)/Рост2 (м).

При весе 75 кг и росте 180 см ИМТ составит 75/1,8 · 1,8 = 23,15.

Полученное по формуле число остается сравнить со следующими значениями:

  • менее 15 — острый недостаток веса;
  • 15-20 — недостаточная масса тела;
  • 20-25 — нормальный вес;
  • 25-30 — избыточная масса тела;
  • 30-35 — ожирение 1 степени;
  • 35-40 — ожирение 2 степени;
  • более 40 — ожирение третьей степени.

Оптимальным считается вес, который соответствует ИМТ, равному 23. Именно расчет по индексу массы тела на сегодня выступает самым точным. Он разработан для обычных людей с учетом современных условий их жизни, достижений медицины и последних наблюдений. Метод с ИМТ также рекомендован ВОЗ.

Читать еще:  Формула количества воды в день

Но рассчитанное значение опять же получается усредненным. К примеру, у спортсменов и тяжелоатлетов ИМТ может быть выше, но их масса тела не будет относиться к ожирению. Кроме того, многие, у кого по ИМТ вес соответствует норме, считают себя полными. Это возможно, поскольку методика не учитывает тип телосложения.

При одном и том же ИМТ количество жира и мышц может быть разным. Поэтому тем, кого даже при нормальном ИМТ не устраивает своя фигура, рекомендуют просто заняться фитнесом и начать соблюдать правильное питание. Для тех, кто решит улучшить свою фигуру, могут быть полезны спортивное питание и диетические продукты.

Методы расчета процента жира

Многие хотят по максимуму избавиться от жировой прослойки. Но на самом деле она выполняет много важных функций, и совсем без жира организму нельзя. У женщин при недостатке жировой массы нарушается менструальный цикл и работа репродуктивной системы. Еще жир регулирует энергетический баланс, выполняет защитную и теплоизолирующую функции.

Для женского организма нормальным считается 15-31% жира, а для мужского — 14-25%. Методы определения количества жировой массы в организме:

  • Специальные напольные весы-анализаторы с измерением процента жира. Простой, но не слишком точный метод. Для определения процента достаточно встать на весы и посмотреть отображаемые значения.

  • Калипер. Специальное приспособление, позволяющее замерить толщину жировой складки. Значение сравнивают со специальной таблицей, по которой и определяют процент жира. Измерение складки производят в 10 см справа от пупка, примерно в 3-4 см от бедренной кости. Складку нужно защепить и измерить калипером.

  • Гидростатическое взвешивание. Наиболее точный, но сложный в исполнении метод, поскольку необходимо обращаться в специализированное учреждение. Измерение производится с помощью ванны, куда погружается человек. Затем по объему вытесненной жидкости определяют процент жира.

Существует еще один простой способ измерить процент жира — сравнить себя с фотографией, где изображено тело с разным объемом жировой прослойки.

Достаточно на фото найти ту картинку, которая больше всего напоминает очертания вашей фигуры. Метод не слишком точный, но позволяет определить, как тело выглядит со стороны.

как найти массу тела

Как определить массу тела формула

Автор Елена Терских задал вопрос в разделе Другое

как найти массу тела? и получил лучший ответ

Ответ от Лариса[гуру]
На весах. Можно найти массу — по плотности и объему.

v
(2.11)
На фоpмулу (2.11) нужно смотpеть именно как на закон, а не как на опpеделение импульса. Опpеделение импульса было дано в пpедыдущем паpагpафе, оно основано на законе сохpанения. Фоpмула же (2.11) — закон, тpебующий пpовеpки. Как всякий закон, он может иметь огpаниченную область пpименения. По меpе pазвития физики выяснилось, что этот закон наpушается в области скоpостей, близких к скоpости света, т. е. в теоpии относительности. В квантовой механике (в механике атомов и элементаpных частиц) о связи импульса со скоpостью вообще говоpить не пpиходится, т. к. в этой теоpии не удается, стpого говоpя, опpеделить понятие скоpости (понятие импульса имеет место в квантовой механике и игpает ту же важную pоль, что и в механике Ньютона) .
Коэффициeнт пpопоpциональности в фоpмуле (2.11) опpеделяется свойствами тела, не зависящими от хаpактеpа движения, и называется массой тела.
Понятие массы в механике имеет глубокий смысл, и чтобы его выяснить, пpедставим фоpмулу (2.11.) в виде
(2.12)
где m — масса точечного тела, и подставим это выpажение в формулу (2.5). Получим фоpмулу, выpажающую втоpой закон Ньютона:
(2.13)
где dv/dt — ускоpение точки. Сила F может быть пpедставлена как pезультиpующая от сложения нескольких сил.
В таком случае выpажение (2.13) удобнее записать в виде
(2.14)
Пpоизведение массы точечного тела на его ускоpение pавно геометpической сумме действующих на него сил.
Втоpой закон Ньютона является основным законом механики. Именно этот закон лежит в основе pешения основной задачи механики, котоpую мы сфоpмулиpовали во «Введении» и котоpая состоит в том, чтобы в каждом конкpетном случае движения тела уметь его «пpедвычислять», пpедсказывать. Выpажение (2.14) позволяет найти ускоpение тела, а ускоpение опpеделенным обpазом связано с законом движения тела. Зная ускоpение, можно найти закон движения тела, т. е. найти, как изменяется pадиус-вектоp точки с течением вpемени. Ускоpение есть втоpая пpоизводная от pадиуса-вектоpа по вpемени. Следовательно, искомая величина (pадиус-вектоp) в уpавнение (2.14) входит под знаком пpоизводной. Уpавнения такого типа называются диффеpенциальными. Таким обpазом, pешение основной задачи механики пpедполагает pешение диффеpенциальных уpавнений. Существует специальный pаздел в математике, pазpабатывающий методы pешения диффеpенциальных уpавнений. Однако, чтобы pешать уpавнения движения, необходимо явно задать силы. Недостаточно их пpосто указать, нужно знать, каким законам они подчиняются и от чего зависят. Иными словами, втоpой закон Ньютона должен быть дополнен законами сил (тяготения, упpугости, тpения, сопpотивления, электромагнитных сил и т. д.) .

Читать еще:  Диагноз ожирение формулировка

Вес тела в физике

В жизни мы очень часто говорим: «вес 5 килограмм», «весит 200 грамм» и так далее. И при этом не знаем, что допускаем ошибку, говоря так. Понятие веса тела изучают все в курсе физики в седьмом классе, однако ошибочное использование некоторых определений смешалось у нас настолько, что мы забываем изученное и считаем, что вес тела и масса это одно и то же.

Однако это не так. Более того, масса тела величина неизменная, а вот вес тела может меняться, уменьшаясь вплоть до нуля. Так в чем же ошибка и как говорить правильно? Попытаемся разобраться.

Вес тела и масса тела: формула подсчета

Масса это мера инертности тела, это то, каким образом тело реагирует на приложенное к нему воздействие, либо же само воздействует на другие тела. А вес тела это сила, с которой тело действует на горизонтальную опору или вертикальный подвес под влиянием притяжения Земли.

Масса измеряется в килограммах, а вес тела, как и любая другая сила в ньютонах. Вес тела имеет направление, как и любая сила, и является величиной векторной. А масса не имеет никакого направления и является величиной скалярной.

Стрелочка, которой обозначается вес тела на рисунках и графиках, всегда направлена вниз, так же, как и сила тяжести.

Формула веса тела в физике записывается следующим образом:

P=mg

где m — масса тела

g — ускорение свободного падения = 9,81 м/с^2

Но, несмотря на совпадение с формулой и направлением силы тяжести, есть серьезное различие между силой тяжести и весом тела. Сила тяжести приложена к телу, то есть, грубо говоря, это она давит на тело, а вес тела приложен к опоре или подвесу, то есть, здесь уже тело давит на подвес или опору.

Но природа существования силы тяжести и веса тела одинакова притяжение Земли. Собственно говоря, вес тела является следствием приложенной к телу силы тяжести. И, так же как и сила тяжести, вес тела уменьшается с увеличением высоты.

Вес тела в невесомости

В состоянии невесомости вес тела равен нулю. Тело не будет давить на опору или растягивать подвес и весить ничего не будет. Однако, будет по-прежнему обладать массой, так как, чтобы придать телу какую-либо скорость, надо будет приложить определенное усилие, тем большее, чем больше масса тела.

В условиях же другой планеты масса также останется неизменной, а вес тела увеличится или уменьшится, в зависимости от силы притяжения планеты. Массу тела мы измеряем весами, в килограммах, а чтобы измерить вес тела, который измеряется в ньютонах, можно применить динамометр специальное устройство для измерения силы.

Конечно, в быту не принципиально, если мы смешиваем понятия веса и массы. Но знать разницу все же необходимо для того, чтобы считать себя образованным человеком.

Нужна помощь в учебе?

Предыдущая тема: Сила упругости: закон Гука.
Следующая тема:&nbsp&nbsp&nbspЕдиницы силы: Ньютон

Все неприличные комментарии будут удаляться.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector