Jak obliczyć wypadkowe siły

Posted on
Autor: Robert Simon
Data Utworzenia: 23 Czerwiec 2021
Data Aktualizacji: 25 Październik 2024
Anonim
Fizyka od podstaw: Jak obliczyć siła wypadkowa?
Wideo: Fizyka od podstaw: Jak obliczyć siła wypadkowa?

Obliczanie siły wypadkowej na ciele za pomocą kombinacji sił polega na dodawaniu różnych sił działających komponentowo, jak omówiono w „Podstawach fizyki” Hallidaya i Resnicka. Równolegle wykonujesz dodawanie wektora. Graficznie oznacza to utrzymanie kąta wektorów, gdy przesuwasz je na pozycję łańcucha, jeden dotykając głową do ogona drugiego. Po zakończeniu łańcucha narysuj strzałkę z jedynego ogona bez dotykającej go głowy do jedynej głowy bez dotykającego go ogona. Ta strzałka jest wypadkowym wektorem, równym pod względem wielkości i kierunku siły wypadkowej. Takie podejście jest również znane jako „zasada superpozycji”.

    Narysuj schemat różnych sił działających na 5-kilogramowy blok spadający w przestrzeń. Załóżmy, że grawitacja pociąga w dół pionowo, inna siła ciągnie go w lewo z siłą 10 Newtonów (jednostka siły SI), a inna siła ciągnie go w górę i w prawo pod kątem 45 stopni z siłą 10 ? 2 niutony (N).

    Zsumuj składowe pionowe wektorów.

    W powyższym przykładzie siła grawitacji skierowana w dół ma wielkość F = mg = -5 kg ​​x 9,8 m / s ^ 2, gdzie g jest stałą przyspieszenia grawitacyjnego. Zatem jego składową pionową jest -49N, znak ujemny wskazujący, że siła pcha się w dół.

    Siła skierowana w prawo ma składową pionową i poziomą 10N każda.

    Siła w lewo nie ma elementu pionowego.

    Suma wynosi 39N w dół.

    Zsumuj poziome elementy wektorów.

    Kontynuując powyższy przykład, lewy i prawy wektor wnoszą 10N w każdym kierunku, które się znoszą, dając zerową siłę poziomą.

    Użyj drugiego prawa Newtona (F = ma), aby określić przyspieszenie ciała.

    Siła wypadkowa wynosi zatem 39 N w dół. W przypadku masy 5 kg przyspieszenie określa się zatem następująco: 39 N = F = ma = 5 kg x a, a więc a = 7,8 m / s ^ 2.