- Способы измерения массы тела в физике
- Масса тела в физике
- Чем отличается от веса тела, связь инерции и массы
- Что характеризует, каким прибором измеряют
- Как выражается через плотность и объем, формула
- Примеры решения задач на второй закон Ньютона
- Как победить избыточный вес?
- Диета – единственный выход при ожирении?
- Индекс массы тела и другие показатели наличия лишнего веса
- Пять категорий ИМТ
- Как составить сбалансированное меню при ожирении?
- Борьба с весом – с чего начать?
- Как правильно набрать вес?
- Определяем причину
- Дефицит калорий
- Наследственность
- Частый стресс
- Проблемы недостатка веса
- Что делать?
- 1. Обратитесь к врачу
- 2. Увеличьте количество потребляемых полезных калорий.
- 3. Спорт
- 4. Идеальное количество приемов пищи.
- 5. Сон.
Способы измерения массы тела в физике
Масса тела в физике
Масса тела (m) — это скалярная физическая величина, которая является мерой инертности тела и гравитационного взаимодействия.
Масса тела отображает, как оно сопротивляется изменению скорости и как сильно притягивается к Земле. Чем больше масса тела, тем меньше изменяется его скорость при воздействии на него.
В международной системе единиц (СИ) массу измеряют в килограммах.
Масса — это аддитивная (то есть добавочная) величина. Масса совокупности тел или материальных точек равна сумме масс всех отдельный тел.
Масса тела не зависит от движения тела, его расположения и воздействия других тел. Согласно закону сохранения массы, в замкнутой механической системе тел масса неизменна во времени.
Чем отличается от веса тела, связь инерции и массы
Хотя в повседневности понятие «масса» часто путают с понятием «вес», в физике они сильно отличаются.
Вес тела (P) — это сила, с которой тело действует на опору или подвес.
P = m g , где P — вес тела, m — масса тела, g — ускорение свободного падения, равное на Земле 9 , 8 м / с 2 .
Перечислим основные различия массы и веса.
- Масса отражает инертность тела или заряд гравитационного поля. Вес, в свою очередь, отражает силу, с которой тело действует на опору или подвес.
- Масса — скалярная величина, она не имеет направления. Вес — векторная величина.
- Вес определяется не внутренними свойствами объекта, а гравитационными силами. Это означает, что на разных планетах вес тела будет отличаться, а масса останется неизменной. В невесомости масса космонавта будет такой же, как на Земле, а вот вес будет равен нулю.
- Масса тела измеряется в килограммах, а вес — в ньютонах.
Определение 3
Инертность — это свойство тела препятствовать изменению своей скорости при воздействии на него внешних сил.
Инерция — это физическое явление, при котором тело сохраняет свою скорость постоянной или находится в покое, если на него не действуют другие тела или их действие скомпенсировано.
Закон инерции постулируется первым законом Ньютона. Приведем современную формулировку закона.
Существуют такие системы отсчёта, называемые инерциальными, относительно которых материальные точки, когда на них не действуют никакие силы (или действуют силы взаимно уравновешенные), находятся в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения.
Второй закон Ньютона в классической механике вводит массу как проявление инертности тела или материальной точки в определенной системе отсчета.
Согласно современной формулировке, второй закон Ньютона звучит следующим образом.
В инерциальной системе отсчёта ускорение, которое получает материальная точка с постоянной массой, прямо пропорционально равнодействующей всех приложенных к ней сил и обратно пропорционально её массе.
В виде формулы закон выглядит как:
где a → — ускорение материальной точки, F → — равнодействующая сил, приложенных к материальной точке, m — масса материальной точки.
Что характеризует, каким прибором измеряют
Выделяют два вида массы:
- инертная;
- гравитационная.
Определение 5
Инертная масса показывает инертность тел и выражена во втором законе Ньютона.
Гравитационная масса характеризует силу, с которой тело взаимодействует с полями тяготения и какое гравитационное поле создает само. Входит в закон всемирного тяготения.
Согласно экспериментам на Земле, разницы между гравитационной массой и инертной нет, так что их можно считать равными и объединять в общее краткое понятие. Как правило, они также имеют общее обозначение m.
Масса измеряется в килограммах (кг). Для того, чтобы ее измерить, используют специальный прибор – весы.
Весы измеряют массу тела, а не его вес. Но в повседневном сознании эти понятия считают синонимичными.
Если к телу приложена сила с ускорением 1 м / с 2 , а сила при этом равна 1 Н, то масса такого тела равна 1 кг.
В Международном бюро мер и весов находится эталон массы в 1 кг. С 2018 года им является цилиндр диаметром и высотой в 39,17 мм. Цилиндр состоит из сплава, состоящего на 90% из платины и на 10% из иридия.
Как выражается через плотность и объем, формула
Плотность вещества ( ρ ) — это постоянная величина, равная частному от деления массы вещества на его объем. Плотность отображает, чему равна масса вещества в объеме 1 м 3 . Измеряется в к г / м 3 .
ρ = m V , где ρ — плотность вещества, m — масса вещества, V — объем вещества.
Из этой формулы можно вывести формулу массы.
Примеры решения задач на второй закон Ньютона
Второй закон Ньютона описывает взаимосвязь ускорения, равнодействующей всей сил, приложенных к телу, а также массы тела. Это основной закон динамики.
Напомним формулу Второго закона:
Решим несколько задач по этой формуле.
Дано. На движущееся прямолинейно тело массой 36 кг действует сила, равная 54 Н . Вычислите, чему равно ускорение тела.
Решение. Ускорение и сила, действующая на тело, направлены в одну сторону. Соответственно, ускорение и равнодействующую сил можно рассматривать как скалярные величины.
1 H = 1 к г · м / c 2 , отсюда:
a = 54 Н 36 к г = 1 , 5 м / с 2
Ответ. 1 , 5 м / с 2 .
Дано. Тело массой 10 кг, двигаясь равноускоренно без начальной скорости, за 1 мин прошло в горизонтальном направлении путь, равный 27 м. Произведите необходимые расчеты, чтобы определить, чему равна сила, действующая на тело.
Решение. Прежде чем проводить вычисления, необходимо перевести все единицы в единую систему измерений. Возьмем СИ. Масса выражена в кг, путь — в м. Необходимо перевести время в с:
Ускорение можно найти по формуле пути равноускоренного движения:
S = a t 2 2 ⇒ a = 2 S t 2
a = 2 · 27 м ( 60 с ) 2 = 54 м 360 с 2 = 0 , 15 м / с 2
Теперь можно найти силу F:
F = a m = 0 , 15 м / с 2 · 10 к г = 1 , 5 Н .
Источник
Как победить избыточный вес?
Все мы мечтаем отлично выглядеть, быть молодыми и здоровыми долгие годы. Но при этом мы часто ведем неправильный образ жизни и откладываем заботу о здоровье на «понедельник». В результате более чем у половины населения развитых стран, и России в том числе, диагностируется избыточный вес.
Опасность ожирения в том, что это не только проблема внешнего вида, но и глубокое системное изменение баланса в организме. Лишний вес влияет на все органы и системы, вызывает тяжелые заболевания и сокращает продолжительность жизни на годы, если не на десятилетия. Ожирение является одним из ключевых факторов возникновения сердечно-сосудистых и эндокринных заболеваний, болезней опорно-двигательного аппарата. Существуют исследования, указывающие на взаимосвязь лишнего веса и онкологии.
Диета – единственный выход при ожирении?
За годы изучения проблемы лишнего веса медики всего мира пришли к выводу: самым действенным способом его снижения является здоровый рацион в сочетании с физической активностью.
В борьбе с ненавистными килограммами Ваш главный союзник – это не подруга, не коллега по работе, не авторы книжек по диетологии и даже не доктор в белом халате, а ВЫ САМИ. Только самодисциплина, упорство и работа над собой помогут изменить образ жизни и сохранить положительные результаты надолго.
В лечении ожирения Ваша цель – не уменьшить число на весах, а нормализовать обменные процессы. Другими словами, при лишнем весе организм работает как сломанный механизм, и цель – его «починить».
Вы наверняка слышали, что избыточный вес – это наследственное, и ничего тут не поделаешь. Эта отговорка является оправданием тех, кто не желает приложить усилия и заняться самоконтролем. На самом деле генетические факторы значат куда меньше, чем образ жизни и пищевые привычки. Правильное питание при избыточном весе – это не диета. Наоборот, врачи рекомендуют питаться полноценно и не терпеть мучительный голод. Принимать пищу следует 5-6 раз в день, следя при этом не за тем, сколько Вы едите, а что Вы едите.
Индекс массы тела и другие показатели наличия лишнего веса
Индекс массы тела, или ИМТ, – это отношение веса человека в килограммах к росту в метрах, возведенному во вторую степень. Например, если Вы весите 60 кг при росте 157 см, то Ваш ИМТ равен 24,34.
Пять категорий ИМТ
- 18,5 и менее – указывает на дефицит веса.
- От 18,5 до 24,9 – указывает на нормальный вес.
- От 25 до 29,9 – указывает на избыточный вес.
- От 30 до 39,9 – указывает на ожирение.
- 40 и более – указывает на ожирение в тяжелой форме.
Дополнительный признак ожирения – окружность талии свыше 94 см у мужчин и 80 см у женщин. Измерьте талию прямо сейчас. Если Вы не уложились в нормальные показатели, то у Вас, возможно, абдоминальный тип ожирения (от латинского «abdomen» – «живот»). Этот тип – один из самых коварных, поскольку жировые отложения локализуются вокруг сердца, печени, поджелудочной железы и других жизненно важных органов.
Жировая «подушка» мешает нормальной работе этих органов, провоцирует возникновение хронических заболеваний: диабета, повышенного давления, атеросклероза, импотенции у мужчин и нарушения либидо у женщин. Абдоминальное ожирение сокращает продолжительность активной фазы жизни, вызывая раннее старение.
Как составить сбалансированное меню при ожирении?
Если принять весь объем съедаемой в день пищи за 100%, то распределение должно быть таким:
- 55% – углеводы (крупы, макаронные изделия из твердых сортов пшеницы, цельнозерновой хлеб);
- 30% – жиры (лучше употреблять «полезные» жиры из нерафинированных растительных масел, орехов, семечек, рыбы);
- 15% – белок (как растительный, так и животный).
Что касается пресловутых калорий, то они могут использоваться как вспомогательный инструмент для составления здорового меню. Одна килокалория – это единица энергии, которую организм получает с пищей. 1 ккал равна 4,17 кДж (килоджоулей).
Количество энергии, необходимой человеку для жизнедеятельности, зависит от нескольких факторов:
- ИМТ – индекс массы тела;
- вес;
- уровень физической активности;
- возраст.
Например, взрослая женщина с нормальным ИМТ около 20-22, работающая в офисе, нуждается в 30 килокалориях на каждый килограмм массы тела ежедневно.
При дефиците веса требуется увеличить поступление энергии с пищей до 35-40 ккал, а при избыточной массе тела – уменьшить до 15-20 ккал.
Борьба с весом – с чего начать?
Вашим первым шагом должно быть составление здорового меню. Не стоит при ожирении садиться на первую попавшуюся диету или маниакально считать калории в каждом блюде. Вместо этого присмотритесь к полезным продуктам и постепенно вводите их в рацион, замещая ими нездоровую пищу и фастфуд.
Займитесь спортом, проводите больше времени в движении. Правильное питание сработает только в комплексе с физической активностью. К тому же упражнения помогут держать тело в тонусе, и после похудения Вы не будете похожи на сдувшийся шарик.
Чтобы начать худеть наиболее эффективно, обратитесь к специалисту-гастроэнтерологу. Он разработает для Вас особое меню, научит разбираться в разнообразии продуктов, направит на необходимые исследования и поможет выявить те слабые места в Вашем здоровье или образе жизни, которые и толкают на замкнутый круг набора веса.
Источник
Как правильно набрать вес?
Набрать вес часто бывает сложнее, чем похудеть. В этой статье мы разберём как сделать это без ущерба для здоровья.
Определяем причину
Прежде чем приступать к набору веса, обратитесь к врачу-терапевту или врачу-диетологу, он назначит вам все необходимые обследования. Это нужно, чтобы убедиться, что причина не связана с заболеванием.
Дефицит калорий
Недостаточное количество калорий в ежедневном рационе одна из основных причин недостаточного веса. Для того, чтобы поправиться, нужно употреблять калорий больше, чем организм тратит ежедневно, но все хорошо в меру.
Наследственность
При наличии наследственной худобы, метаболизм может быть низким, а вес при этом не набираться (не путать с ускоренным метаболизмом). Набрать вес в таком случае будет непросто, но всё же возможно.
Ускоренный метаболизм. У тех, кто обладает ускоренным метаболизмом, быстро сжигаются калории, а вес не набирается.
Частый стресс
Он мешает набирать вес из-за отсутствия аппетита, не давая организму накапливать питательные вещества и набирать необходимое количество калорий в ежедневном рационе.
В первую очередь, нужно исключать источник стресса, а во вторую — набирать вес посредством калорий.
Проблемы недостатка веса
Недостаток веса может привести а некоторым нарушениям, как и избыточный вес. К проблемам, связанным с малым весом относятся:
- слабый иммунитет;
- недостаток витаминов (авитаминоз);
- общая усталость;
- снижение мышечной массы;
- тонкие и ломкие волосы;
- ломкая ногтевая пластина;
- сухая кожа и другое.
Что делать?
1. Обратитесь к врачу
Для начала вам будет необходимо посетить врача-диетолога или врача-терапевта, который правильно определит вашу массу тела и подберет необходимый и сбалансированный рацион питания.
Например, если вы пренебрегаете походом к врачу и едите здоровую еду, но без соблюдения баланса в рационе, то вы либо не наберете желаемый вес, либо получите излишек калорий, которые не пойдут вам на пользу.
Также врач-специалист определит причину низкого веса. Если проблем со здоровьем не будет обнаружено, то смело следуйте всем указанием врача и представленным ниже рекомендациям.
2. Увеличьте количество потребляемых полезных калорий.
Самым важным при желании поправиться является: сбалансированное, регулярное и правильное для вашего организма питание.
Это касается не только полезной пищи, но и ее количества.
Точно выверенный объем калорий, который необходимо употреблять, чтобы набрать вес, зависит от таких факторов, как:
- Ваш вес,
- Обмен веществ,
- Наследственность,
- Возраст,
- Пол,
- Образ жизни
- Гормональный фон
Рассчитать объём вам поможет врач-специалист или специальные формула:
- Формула по Миффлину – Сан Жеору:
- Женская формула:10 х вес + 6,25 х рост – 5 х возраст – 161;
- Мужская формула:10 х вес + 6,25 х рост – 5 х года + 5.
- Формула по Харрису-Бенедикту:
- Женская формула: 655,1 + 9,563 х вес + 1,85 х рост — 4,676 х возраст; Мужская формула: 66,5 + 13,75 х вес + 5,003 х рост – 6,775 х возраст
Но мы все же рекомендуем обращаться к врачу, чтобы избежать погрешностей.
Если вы хотите набрать вес, то нужно употреблять больше калорий, чем их тратите в течение дня.
Для того, чтобы определить сколько калорий в день вы тратите, купите фитнес-браслет. Это устройство, которое поможет посчитать всю вашу активность в течение дня. А для того, чтобы понять сколько калорий в день вы употребляете, рекомендуем завести дневник питания. Каждый вечер записывайте туда все блюда, напитки и перекусы, которые были на вашем столе в течение дня.
Но все хорошо в меру, если потреблять сверх нормы для набора веса, то таким образом вы наберете лишнего, что уйдет в жир. Для того, чтобы это избежать занимайтесь физическими нагрузками и наращивайте мышечную массу, таким образом, вы наберете необходимый вес за ее счет.
3. Спорт
Регулярная физическая нагрузка поможет вам набрать необходимый вес. Это происходит за счет роста мышечной массы.
Количество тренировок прямо пропорционально количеству приемов пищи за день, например, вы едите 3-4 раза в день, значит, тренировок у вас должно быть 3-4 раза в неделю, чтобы наращивать мышечную массу и набирать вес.
4. Идеальное количество приемов пищи.
Для нормальной работы пищеварения, а также набора массы, необходимо принимать пищу 3-5 раз в день. Сюда входят: 3 основных приема пищи и 2 перекуса. По желанию, можно устраивать больше перекусов. Основные приемы пищи стандартно состоят из завтрака, обеда и ужина, которые должны включать белки, жиры и углеводы.
Итак, белки, чтобы набрать желаемое количество веса и поддерживать его необходимы в вашем рационе примерно 1,5-2,0 г белка на 1 кг веса. (Данные расчеты имеют рекомендательный характер. Чтобы точно узнать количество, обратитесь к специалисту. Они подбираются индивидуально).
В каких продуктах содержится белок:
- яйца;
- творог;
- кисло-молочная продукция;
- сыр;
- рыба;
- Мясо, курица и мясо индейки.
Углеводы. Также не забывайте отдавать предпочтение сложным углеводам, которые содержаться в овощах и фруктах. Они дают чувство насыщения, богаты полезными минералами и витаминами, а это значит, что они полезны для здоровья.
Для того, чтобы набрать вес, необходимо употреблять примерно 4 г углеводов на 1 кг веса в день. (Данные расчеты имеют рекомендательный характер. Чтобы точно узнать количество, обратитесь к специалисту. Они подбираются индивидуально).
Углеводы бывают простые, сложные и нерастворимые, то есть клетчатка.
Простые углеводы: дают чувство насыщения, но не полезны для организма. К ним относятся:
Сложные углеводы: полезны для организма в умеренных количествах. К ним относятся:
- овощи;
- фрукты;
- ягоды;
- бурый рис;
- цельнозерновые макароны;
- овсяная каша;
- цельнозерновой хлеб и другие.
Клетчатка содержится также в овощах, фруктах и ягодах.
Жиры. Рекомендованная норма употребления жиров: 0,5-1,5 г на 1 кг веса. (Данные расчеты имеют рекомендательный характер. Чтобы точно узнать количество, обратитесь к специалисту. Они подбираются индивидуально).
Жиры в большинстве своем содержатся в таких продуктах, как:
- сыр;
- орехи;
- темный шоколад;
- авокадо;
- масло (сливочное, оливковое) и другие продукты питания.
Но для того, чтобы понять, сколько белков, жиров и углеводов необходимо вашему организму, чтобы поправиться и поддерживать нужную форму, нужно рассчитать норму БЖУ.
Она нужна для того, чтобы придерживаться сбалансированного и здорового питания и поддерживать свой вес в норме. Рассчитать его можно на приеме у врача-специалиста.
Что касается рациона в течение дня, то рекомендуется, чтобы завтрак был плотным. Лучше в утренний рацион внести сложные углеводы: каши, творог, овощи, фрукты, масло, цельнозерновой хлеб и прочее.
На обед и ужин лучше добавить больше белка, то есть мясо, курицу, индейку и рыбу.
Перекусы лучше разнообразить орехами, овощами и фруктами, а также йогуртами и темным шоколадом, и т.д.
Главное, не забывайте сохранять заданную калорийность в течение суток, чтобы набор веса происходил и становился ощутимым.
5. Сон.
Здоровый сон очень важен как для общего состояния организма, так и для набора массы и роста мышц. Также сон способствует уменьшению стресса. Старайтесь спать не менее 7-8 часов в день.
Итог: для набора необходимой вам массы вам придется изменить привычный образ жизни на более подходящий вашему организму.
Для этого нужно обратиться к врачу-специалисту, который поможет найти причину худобы и составит вам индивидуальный рацион, а также подберет необходимое количество калорий, которые вы должны будете набирать в течении дня.
Отдавайте предпочтение здоровой пище, исключите или минимизируйте употребление фастфуда и прочей жирной пищи, которая может навредить вашему организму.
Не забывайте о физических нагрузках, которые помогут вам нарастить мышечную массу и набрать желаемый вам вес.
Надеемся, что эти рекомендации помогут набрать вес без вреда для вашего здоровья!
Источник