Hvad er formlen for at finde et objekts retarderingskraft?

Der er ingen enkelt formel til at beregne en genstands retarderende kraft. I stedet afhænger formlen af den specifikke type retarderingskraft, du har at gøre med. Her er en sammenbrud af almindelige retarderingskræfter og deres formler:

1. Friktion:

* Statisk friktion: Denne kraft forhindrer, at et objekt bevæger sig. Formlen er:

* f_statisk ≤ μ_s * n

* Hvor:

* F_static er kraften af statisk friktion

* μ_s er statisk friktionskoefficient (en egenskab ved overfladerne i kontakt)

* N er den normale kraft (kraft vinkelret på overfladen)

* kinetisk friktion: Denne styrke er imod bevægelsen af et objekt, der allerede bevæger sig. Formlen er:

* f_kinetic =μ_k * n

* Hvor:

* F_kinetisk er kraften i kinetisk friktion

* μ_K er koefficienten for kinetisk friktion (en egenskab ved overfladerne i kontakt)

* N er den normale kraft

2. Luftbestandighed (træk):

* f_drag =1/2 * ρ * V^2 * C_D * A

* Hvor:

* F_drag er kraften i luftmodstand

* ρ er luftens densitet

* V er objektets hastighed

* C_D er trækkoefficienten (en dimensionløs værdi, der afhænger af objektets form)

* A er det tværsnitsareal for objektet

3. Rullende modstand:

* f_rolling =c_r * n

* Hvor:

* F_rolling er kraften i rullemodstand

* C_R er den rullende modstandskoefficient (en dimensionløs værdi, der afhænger af overfladen og det rullende objekt)

* N er den normale kraft

4. Viskøs træk:

* f_viscous =6πηrv (for en sfære)

* Hvor:

* F_Viscous er kraften i viskøs træk

* η er væskens viskositet

* r er sfærens radius

* V er hastigheden af kuglen

Vigtige noter:

* forsinket kraft: En retarderende kraft modsætter sig altid bevægelsen af et objekt.

* nettokraft: Den retarderende kraft er ofte en komponent i nettokraften, der virker på et objekt. For at finde nettokraften skal du overveje alle kræfter, der handler på objektet (inklusive enhver drivkraft).

Eksempel:

Forestil dig en bil, der bevæger sig på en flad vej. De retarderende kræfter, der virker på bilen, inkluderer:

* Rullebestandighed: På grund af dækkene og vejoverfladen.

* Luftbestandighed: På grund af bilens form og hastighed.

* intern friktion: Inden for bilens motor og andre bevægelige dele.

For at beregne den samlede retarderingskraft skal du beregne hver af disse kræfter individuelt og derefter tilføje dem sammen.