Sådan beregnes de resulterende kræfter

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." Du udfører ligeledes 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 et hoved, der berører det til det eneste hoved, uden at en hale berører den. Denne pil er din resulterende vektor, lig i størrelse og retning som den resulterende kraft. Denne fremgangsmåde er også kendt som ”superposition-princippet.”

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 de lodrette komponenter i vektorerne.


I ovenstående eksempel har tyngdekraften nedad en størrelse F \u003d mg \u003d -5kg x 9,8m /s ^ 2, hvor g er gravitationsaccelerationskonstanten. Så dets lodrette komponent er -49N, det negative tegn, der indikerer, at kraften skubber nedad.


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


Den venstre kraft har ingen lodret komponent .


Summen er 39N nedad.


Resumér de horisontale komponenter af vektorerne.


Fortsættes med ovenstående eksempel, bidrager venstre og højre vektorer 10N i hver retning , der annullerer hinanden for at give nul horisontal kraft.


Brug Newtons anden lov (F \u003d ma) til at bestemme accelerationen af kroppen.


Den resulterende kraft er derfor 39N nedad. For en masse på 5 kg findes accelerationen derfor som følger: 39N \u003d F \u003d ma \u003d 5 kg x a, så a \u003d 7,8m /s ^ 2.