Sådan beregnes de resulterende kræfter

Posted on
Forfatter: Robert Simon
Oprettelsesdato: 23 Juni 2021
Opdateringsdato: 13 Kan 2024
Anonim
Sådan beregnes de resulterende kræfter - Videnskab
Sådan beregnes de resulterende kræfter - Videnskab

Beregning af den resulterende kraft på et legeme ved en kombination af kræfter er et spørgsmål om at tilføje de forskellige virkende kræfter komponentvis, som diskuteret i Halliday og Resnicks "Fundamentals of Physics." På samme måde udfører du vektortilsætning. Grafisk betyder dette, at man opretholder vinklen på vektorerne, når man bevæger dem på plads som en kæde, hvor man rører hovedet mod en anden. Når kæden er færdig, skal du tegne en pil fra den eneste hale uden at et hoved rører ved det til det eneste hoved uden en hale, der berører det. Denne pil er din resulterende vektor, lig i størrelse og retning som den resulterende kraft. Denne tilgang kaldes også ”superpositionprincippet”.


    Tegn et diagram over forskellige kræfter, der virker på en blok på 5 kg, der falder gennem rummet. Antag, at tyngdekraften trækker lodret ned på den, en anden kraft, der trækker den tilbage med en kraft på 10 Newton (SI-kraftenheden), og en anden kraft, der trækker den op og til højre i en vinkel på 45 grader med en kraft på 10 ? 2 Newton (N).

    Sammenfatt vektorernes lodrette komponenter.

    I ovenstående eksempel har tyngdekraften nedad styrke F = mg = -5 kg ​​x 9,8 m / s ^ 2, hvor g er gravitationsaccelerationskonstanten. Så dets lodrette komponent er -49N, det negative tegn, der indikerer, at kraften skubber nedad.

    Kraft til højre har hver en lodret og vandret komponent på 10N.

    Den venstre kraft har ingen lodret komponent.

    Summen er 39N nedad.

    Sammenfatt vektorernes vandrette komponenter.

    Fortsæt med ovenstående eksempel, bidrager venstre og højre vektorer 10N i hver retning, som annullerer hinanden for at give nul vandret kraft.


    Brug Newtons anden lov (F = ma) til at bestemme kroppens acceleration.

    Den resulterende kraft er derfor 39N nedad. For en masse på 5 kg findes accelerationen derfor som følger: 39N = F = ma = 5 kg x a, så a = 7,8m / s ^ 2.