Hvad er den resulterende accelerationsformel?

Den resulterende accelerationsformel er en måde at beregne den samlede acceleration af et objekt, når det oplever flere kræfter. Det stammer fra Newtons anden bevægelseslov , der siger, at nettokraften, der virker på et objekt, er lig med dens masse tider dens acceleration:

f_net =m * a

Hvor:

* f_net er nettokraften (vektorsummen af ​​alle kræfter, der virker på objektet)

* m er massen af ​​objektet

* a er accelerationen af ​​objektet

Her er hvordan man finder den resulterende acceleration:

1. Identificer alle kræfter, der virker på objektet. Dette kan være kræfter som tyngdekraft, friktion, anvendte kræfter osv.

2. Tegn et gratis kropsdiagram. Dette er en visuel repræsentation af objektet og alle kræfter, der virker på det.

3. Løs hver kraft til sine komponenter. Hvis kræfterne ikke handler direkte vandret eller lodret, skal du nedbryde dem i deres X- og Y -komponenter.

4. sum kræfterne i hver retning. Tilføj alle kræfter i x-retningen og alle kræfter i y-retningen.

5. Anvend Newtons anden lov. Brug ligningen f_net =m * a for at finde den resulterende acceleration i hver retning. Nettokraften i hver retning vil være summen af ​​kræfterne i den retning.

6. Kombiner accelerationerne. Hvis du har acceleration i både X- og Y -retningen, kan du finde størrelsen af ​​den resulterende acceleration ved hjælp af Pythagorean -sætningen:

* a_resultant =√ (a_x² + a_y²)

Eksempel:

Forestil dig en kasse, der trækkes vandret hen over en ru overflade.

* kræfter: Anvendt kraft (F_Applet), friktionskraft (f_friction) og tyngdekraften (f_gravity).

* Gratis kropsdiagram: Tegn kassen med pile, der repræsenterer hver kraft.

* komponenter: Den påførte kraft er vandret, og tyngdekraften er lodret. Friktion fungerer overfor bevægelsesretningen.

* opsummeringskræfter:

* x-retning: F_net, x =f_applied - f_friction

* y-retning: F_NET, Y =F_GRAVITY - Normal kraft (som er lig med f_gravity i dette tilfælde)

* resulterende acceleration:

* x-retning: a_x =(f_applied - f_friction) / m

* y-retning: a_y =(f_gravity - normal kraft) / m =0 (da boksen ikke accelererer lodret)

Vigtige noter:

* retning er nøglen: Acceleration er en vektormængde, hvilket betyder, at den har både størrelse og retning.

* enheder: Sørg for, at dine enheder er konsistente (f.eks. Meter pr. Sekund kvadrat til acceleration).

* antagelser: Denne formel antager, at objektets masse forbliver konstant.

Fortæl mig, hvis du gerne vil have en mere detaljeret forklaring eller vil arbejde gennem et specifikt eksempel!