ertare.com

Cum să găsiți forța netă

Forța netă este suma totală a forței care acționează asupra unui obiect ținând cont atât de magnitudinea sa, cât și de direcția sa. Dacă un obiect are o forță netă egală cu zero, acel obiect va rămâne imobil. Dacă, în schimb, se aplică o forță dezechilibrată sau o forță netă cu o magnitudine mai mare sau egală cu zero, se va produce o accelerare în acest obiect. Odată ce ai calculat

sau măsurat mărime de forță, o puteți combina cu ușurință pentru a găsi forța netă. Dacă desenați o diagramă de forță simplă și asigurați-vă că etichetați toate forțele în direcția corectă, calcularea forței nete va fi o bucată de tort.

pași

Partea 1
Determina forța netă

Imaginea intitulată Găsiți Forța Netă Pasul 1
1
Desenați o diagramă liberă a caroseriei. Formele libere reprezintă o reprezentare simplă a unui obiect și a tuturor forțelor care acționează asupra acestuia, inclusiv a direcției acelor forțe. Citiți cu atenție problema și trasați o schiță a obiectului în cauză împreună cu săgețile care reprezintă toate forțele care acționează asupra obiectului.
  • De exemplu: calculează forța netă a unui obiect cu o greutate de 20 N pe o masă și este împins spre dreapta cu putere 5N, dar rămâne în loc datorită unei forțe de frecare 5 N.
  • Imaginea intitulată Găsiți Forța Netă Pasul 2
    2
    Ea stabilește direcțiile pozitive și negative ale forțelor. Prin convenție folosiți săgețile orientate în sus sau spre dreapta atunci când forța este pozitivă și săgețile îndreptate în jos sau spre stânga când este negativă. Amintiți-vă că puteți avea mai multe forțe care acționează în aceeași direcție. Forțele care se opun reciproc vor avea mereu semne opuse (unul va fi pozitiv și altul negativ).
  • Dacă aveți de gând să lucrați cu mai multe diagrame de forță, asigurați-vă că pentru a menține o consistență în ceea ce privește direcțiile pe tot parcursul procesului.
  • Etichetați amploarea fiecărei forțe cu un semn "+" sau "-" bazat pe direcția săgeții pe care ați atras-o în diagrama forțelor.
  • De exemplu: forța gravitației este o forță descendentă și, prin urmare, este negativă. Forță normală este exercitată în sus pentru a face posibilă mai sus. Forța de împingere este exercitată spre dreapta, deci este pozitivă și forța de frecare acționează în opoziție cu ea, adică spre stânga (deci este negativă).
  • Imaginea intitulată Găsiți Forța Netă Pasul 3
    3
    Etichetați toate forțele. Asigurați-vă că etichetați toate forțele care acționează asupra obiectului. Atunci când un obiect este în repaus pe o suprafață există o forță descendentă, care este forța gravitației (Fg) și o altă forță în direcția opusă numită forță normală (Fn). În plus față de aceste două forțe, el etichetează restul forțelor menționate în problemă. Scrieți lângă fiecare etichetă mărimea fiecărei forțe exprimată în Newtons.
  • O modalitate standardizată de a eticheta forțele este să folosești o literă cu majusculă F și un indice cu prima literă a forței. De exemplu, dacă există o forță de frecare, trebuie să o etichetați ca FF.
  • Forța de gravitație: Fg = -20 N
  • Forța normală: Fn = +20 N
  • Forța de frecare: FF = -5 N
  • Forța de împingere: Fp = +5 N
  • Imaginea intitulată Găsiți Forța Netă Pasul 4
    4
    Adăugați magnitudinea tuturor forțelor. Acum că ați etichetat toate forțele cu o singură direcție și cu o magnitudine, trebuie doar să adăugați toate forțele. Scrieți ecuația forței nete (Fnet), unde Fnet este egal cu suma tuturor forțelor care acționează asupra obiectului.
  • De exemplu: Fnet = Fg + Fn + FF + Fp = -20 + 20 -5 + 5 = 0 N. Deoarece forța netă este 0 N, obiectul va rămâne imobil.

    • Partea 2
    Calculați rezistența diagonală



    Imaginea intitulată Găsiți Forța Netă Pasul 5
    1
    Faceți un grafic al forțelor. Când există o forță diagonală care acționează pe un unghi al obiectului, trebuie să găsiți componentele orizontale (Fx) și verticală (Fși) de forță pentru a-și găsi magnitudinea. Va trebui să utilizați funcțiile trigonometrice și unghiul de direcție (de obicei θ "teta"). Unghiul de direcție θ este întotdeauna măsurat în sensul acelor de ceasornic, pornind de la cvadrantul pozitiv al axei x.
    • Desenați diagrama forței, inclusiv unghiul forței diagonale.
    • Desenați săgețile urmând direcția în care acționează fiecare forță și etichetați-le cu mărimea corespunzătoare.
    • De exemplu: trageți diagrama unui obiect de 10 N la care se aplică o forță de 25 N în sus și spre dreapta, la un unghi de 45 °. Există, de asemenea, o forță de frecare de 10 N spre stânga.
    • Forțele sunt Fg = -10 N, Fn = + 10 N, Fp = 25 N, FF = -10 N.
  • Imaginea intitulată Găsiți Forța Netă Pasul 6
    2
    Calculați (Fx) și (Fși) folosind cele trei raporturi trigonometrice de bază (SOH CAH TOA). Folosind forța diagonală (F) ca o hypotenuse a unui triunghi drept și (F)x) și (Fși) Ca picioarele triunghiului, puteți calcula fiecare dintre forțe.
  • Amintiți-vă că CAH înseamnă următoarele: cosinus (θ) = adiacente / hypotenuse. Fx = cos θ * F = cos (45 °) * 25 = 17,68 N.
  • Amintiți-vă că SOH înseamnă următoarele: sine (θ) = opus / hypotenuse. Fși = sin sin * F = sen (45 °) * 25 = 17,68 N.
  • Rețineți că pot exista mai multe forțe diagonale care acționează simultan asupra unui obiect, prin urmare, va trebui să găsiți (Fx) și (Fși) pentru fiecare dintre forțele problemei. Apoi, trebuie să adăugați valorile (Fx) pentru a obține forța totală în direcția orizontală și valorile (Fși) pentru a obține forța totală în direcție verticală.
  • Imaginea intitulată Găsiți Forța Netă Pasul 7
    3
    Desenați schema de forță din nou. Acum că ați calculat componentele orizontale și verticale ale forțelor diagonale, puteți desena o nouă diagramă de forță pentru a le reprezenta. Goliți forța diagonală și trageți săgețile de mărime verticală și orizontală.
  • De exemplu, în loc de o forță de presare, diagrama au acum o forță verticală orientată în sus, cu o magnitudine de 17.68 N și o forță orizontală care indică dreapta cu o magnitudine de 17.68 N.
  • Imaginea intitulată Găsiți Forța Netă Pasul 8
    4
    Adăugați toate forțele în direcția x și forțele în direcția y. Odată ce ați atras noua diagramă de forță, calculați forța netă (Fnet) adăugând toate componentele verticale pe o parte și toate cele orizontale pe cealaltă parte. Amintiți-vă să păstrați coerența între toate direcțiile vectorilor problematici.
  • De exemplu: vectorii orizontali sunt toate forțele care se extind de-a lungul axei x: Fnetx = 17,68 - 10 = 7,68 N.
  • Vectorii verticali sunt toate forțele care se extind de-a lungul axei y: Fnetși = 17,68 ± 10 - 10 = 17,68 N.
  • Imaginea intitulată Găsiți Forța Netă Pasul 9
    5
    Calculați magnitudinea vectorului de forță net. În acest moment veți avea două forțe: una în direcția lui x și alta în direcția y. Mărimea vectorului de forță este hypotenuse a triunghiului format de acești doi vectori de componente. Pur și simplu utilizați teorema lui Pythagorean pentru a calcula ipoteza: Fnet = √ (Fnetx + Fnetși).
  • De exemplu: Fnetx = 7,68 N și Fnetși = 17,68 N
  • Înlocuiți valorile din ecuația: Fnet = √ (Fnetx + Fnetși) = √ (7,68 + 17,68)
  • Rezolvați: Fnet = √ (7,68 + 17,68) = √ (58,98 + 35,36) = √94,34 = 9,71 N.
  • Amplitudinea forței este de 9,71 N diagonală în sus și spre dreapta.
    • Distribuiți pe rețelele sociale:

    înrudit
    Cum se calculează lucrareaCum se calculează lucrarea
    Cum se calculează jouleleCum se calculează joulele
    Cum se calculează accelerațiaCum se calculează accelerația
    Cum se calculează curentul totalCum se calculează curentul total
    Cum se calculează distanța parcursă a unui obiect folosind kinematică vectorialăCum se calculează distanța parcursă a unui obiect folosind kinematică vectorială
    Cum se calculează energia cineticăCum se calculează energia cinetică
    Cum se calculează flotabilitateaCum se calculează flotabilitatea
    Cum se calculează forțaCum se calculează forța
    Cum se calculează masa unui obiectCum se calculează masa unui obiect
    Cum se calculează forța gravitațieiCum se calculează forța gravitației
    » » Cum să găsiți forța netă

    © 2011—2020 ertare.com