Πώς να υπολογίσετε τις προκύπτουσες δυνάμεις

Posted on
Συγγραφέας: Robert Simon
Ημερομηνία Δημιουργίας: 23 Ιούνιος 2021
Ημερομηνία Ενημέρωσης: 25 Οκτώβριος 2024
Anonim
Πώς να υπολογίσετε τις προκύπτουσες δυνάμεις - Επιστήμη
Πώς να υπολογίσετε τις προκύπτουσες δυνάμεις - Επιστήμη

Ο υπολογισμός της προκύπτουσας δύναμης σε ένα σώμα με ένα συνδυασμό δυνάμεων είναι ένα ζήτημα της προσθήκης των διαφορετικών ενεργειών δυνάμεων, όπως αναλύεται στο Halliday και στο Resnick «Fundamentals of Physics». Ομοίως, πραγματοποιείτε προσθήκη διανυσμάτων. Γραφικά, αυτό σημαίνει ότι διατηρείτε τη γωνία των διανυσμάτων καθώς τα μετακινείτε στη θέση τους ως αλυσίδα, η μία αγγίζει το κεφάλι της στην ουρά της άλλης. Μόλις ολοκληρωθεί η αλυσίδα, τραβήξτε ένα βέλος από τη μόνη ουρά χωρίς να το αγγίξετε με το κεφάλι στο μοναδικό κεφάλι χωρίς να το αγγίξετε ουρά. Αυτό το βέλος είναι ο προκύπτων διάνυσμα σας, ίσος σε μέγεθος και κατεύθυνση προς την προκύπτουσα δύναμη. Αυτή η προσέγγιση είναι επίσης γνωστή ως η αρχή της "υπέρθεσης".


    Σχεδιάστε ένα διάγραμμα των διαφόρων δυνάμεων που δρουν σε ένα μπλοκ των 5 κιλών που πέφτει μέσα από το χώρο. Ας υποθέσουμε ότι έχει βαρύτητα που τραβάει κατακόρυφα πάνω του, μια άλλη δύναμη τραβώντας την αριστερά με μια δύναμη 10 Newton (SI μονάδα δύναμης), και μια άλλη δύναμη τραβώντας προς τα πάνω και προς τα δεξιά σε μια γωνία 45 βαθμούς με μια δύναμη των 10 Ν2 (Ν).

    Συγκεντρώστε τα κατακόρυφα συστατικά των διανυσμάτων.

    Στο παραπάνω παράδειγμα, η βαρυτική δύναμη προς τα κάτω έχει μέγεθος F = mg = -5kg x 9,8m / s ^ 2, όπου g είναι η σταθερά βαρυτικής επιτάχυνσης. Έτσι το κατακόρυφο συστατικό του είναι -49Ν, το αρνητικό σημάδι που δείχνει ότι η δύναμη ωθεί προς τα κάτω.

    Η δεξιά δύναμη έχει κάθετη και οριζόντια συνιστώσα των 10Ν έκαστη.

    Η αριστερή δύναμη δεν έχει κάθετη συνιστώσα.

    Το άθροισμα είναι 39Ν προς τα κάτω.

    Συγκεντρώστε τα οριζόντια συστατικά των διανυσμάτων.

    Συνεχίζοντας με το παραπάνω παράδειγμα, τα αριστερά και τα δεξιά διανύσματα συμβάλλουν 10Ν σε κάθε κατεύθυνση, τα οποία ακυρώνουν το ένα το άλλο έξω για να δώσουν μηδενική οριζόντια δύναμη.


    Χρησιμοποιήστε το δεύτερο νόμο του Newton (F = ma) για να καθορίσετε την επιτάχυνση του σώματος.

    Η προκύπτουσα δύναμη είναι συνεπώς 39Ν προς τα κάτω. Για μια μάζα των 5 kg, η επιτάχυνση συναντάται ως εξής: 39N = F = ma = 5kg x a, έτσι a = 7,8m / s ^ 2.