Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Sådan beregner du resulterende kræfter

Beregning af den resulterende kraft på en krop ved en kombination af kræfter er et spørgsmål om at tilføje de forskellige virkende kræfter komponentvis, som diskuteret i Halliday og Resnick's "Fundamentals of Physics." Tilsvarende udfører du vektoraddition. Grafisk betyder dette, at vektoren holdes vinkelret, når du bevæger dem i stilling som en kæde, idet man rører hovedet mod halen af ​​en anden. Når kæden er færdig, skal du trække en pil fra den ene hale uden et hoved, der rører det til det ene hoved uden at halen rører den. Denne pil er din resulterende vektor, lige i størrelse og retning til den resulterende kraft. Denne tilgang er også kendt som "overlejringsprincippet".

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

Sammendrag vektorernes vertikale komponenter.

I ovenstående eksempel har gravitationsstyrken nedadgående størrelsen F = mg = -5kg x 9,8m /s ^ 2, hvor g er gravitationsaccelerationen konstant. Så den lodrette komponent er -49N, det negative tegn angiver, at kraften skubber nedad.

Højre kraft har en lodret og vandret komponent på 10N hver.

Den venstre kraft har ingen lodret komponent .

Summen er 39N nedad.

Sammendrag de horisontale komponenter af vektorerne.

Ved hjælp af ovenstående eksempel bidrager venstre og højre vektorer 10N i hver retning , som afbryder hinanden for at give nul vandret kraft.

Brug Newtons anden lov (F = ma) til at bestemme accelerationen af ​​kroppen.

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

Klik for at udvide hele teksten