Cum să măsoară puterea

Forța este un termen al fizicii care este definit ca o influență capabilă să modifice cantitatea de mișcare sau forma materialelor. O forță poate accelera obiectele prin împingerea sau tragerea lor. Relația dintre forță, masă și accelerare a fost definită de Isaac Newton în cea de-a doua lege a mișcării, care afirmă că forța unui obiect este produsul masei sale prin accelerarea sa. Dacă doriți să aflați cum să măsurați puterea, urmați acești pași.

conținut

Pași
Metoda 1măsurați puterea
Metoda 2concepte avansate
Sfaturi
Lucruri de care ai nevoie

pași

Metoda 1
Măsurați puterea

Imaginea intitulată Măsura Forța Pasul 1

Înțelegeți relația dintre forță, masă și accelerare. Puterea unui obiect este pur și simplu produsul masei sale prin accelerarea sa. Această relație poate fi definită cu următoarea formulă: Force = Masa x Accelerare. Iată câteva alte lucruri pe care trebuie să le țineți cont atunci când măsurați puterea:

Unitatea standard de măsură pentru masă este kilogramul (kg).
Unitatea standard de măsură pentru accelerare este metrul pe secundă pătrat (m / s).
Unitatea standard de măsură pentru forță este noulton (N). Newton este o unitate derivată standard. 1N = 1 kg x 1m / s.

Imaginea intitulată Măsura Forța Pasul 2

Măsurați masa unui obiect dat. Masa unui obiect este cantitatea de materie pe care o conține. Masa unui obiect nu se schimbă niciodată, indiferent de planeta encuentre- în timp ce greutatea fluctuează în funcție de gravitatiei, masa este aceeași pe Pământ sau pe Lună. În sistemul metric, masa poate fi exprimată în grame sau kilograme. Să presupunem că obiectul cu care lucrăm este un camion 1000 kg.

Pentru a calcula masa unui obiect dat, plasați-l pe o scară sau pe o scară. Aceasta va marca masa în grame sau kilograme.

În sistemul englez, masa poate fi exprimată în kilograme. Deoarece forța poate fi exprimată și în kilograme, termenul a fost inventat "pound-masa" (kilogram de masă) pentru a distinge utilizarea sa. Cu toate acestea, dacă găsiți masa unui obiect exprimat în sistemul englez, este mai bine să îl convertiți în sistemul metric. Dacă cunoașteți masa unui obiect în kilograme, înmulțiți-l cu 0,45 pentru a obține masa în kilograme.

Imaginea intitulată Măsura Forța Pasul 3

Măsurați accelerația obiectului. În fizică, accelerația este definită ca o schimbare a vitezei, care la rândul ei este definită ca variația poziției unui obiect ca funcție a timpului. Pe lângă definiția comună a accelerației ca o creștere a vitezei, înseamnă de asemenea reducerea vitezei sau schimbarea direcției obiectului. La fel cum viteza poate fi măsurată cu un vitezometru, accelerația este măsurată cu un accelerometru. Să spunem că accelerarea camionului 1000 kg cu care lucrăm 3m / s.

În sistemul metric, viteza este exprimată în centimetri pe secundă sau metri pe secundă, iar accelerația este exprimată în centimetri pe secundă pe secundă (centimetri pe secundă la pătrat) sau metri pe secundă pe secundă (metri pe secundă la pătrat) .

În sistemul englez, o modalitate de exprimare a vitezei este în picioare pe secundă, astfel încât accelerația poate fi exprimată în metri pe secundă pătrat.

Imaginea intitulată Măsura Forța Pasul 4

Multiplică masa obiectului prin accelerarea sa. Aceasta este valoarea forței. Purtați simplu numerele cunoscute în ecuație și veți cunoaște puterea obiectului. Nu uitați să vă exprimați răspunsul în néwtones.

Force = Masa x Accelerare

Forța = 1000 kg x 3m / s

Forță = 3000 N

Metoda 2
Concepte avansate

Imaginea intitulată Măsura Forța Pasul 5

Calculați masa, cunoscând forța și accelerația. Dacă cunoașteți puterea și accelerația unui obiect, plasați-l în aceeași formulă pentru a calcula masa. Iată cum se face:

Force = Masa x Accelerare
3N = masa x 3m / s
Masa = 3N / 3m / s
Masa = 1 kg

Imaginea intitulată Măsura Forța Pasul 6

Calculați accelerația cunoscând forța și masa. Dacă cunoașteți puterea și masa unui obiect, pur și simplu plasați-i în aceeași formulă pentru a descoperi masa obiectului. Iată cum se face:

Force = Masa x Accelerare

10N = 2 kg x Accelerare

Accelerare = 10N / 2kg

Accelerare = 5m / s

Imaginea intitulată Măsura Forța Pasul 7

Calculați accelerația unui obiect. Dacă doriți să cunoașteți puterea unui obiect și aveți doar datele de masă, trebuie să calculați accelerația acestuia. Tot ce trebuie să faceți este să utilizați formula pentru ao calcula. Formula este: (Acceleration = Viteză finală - Viteză inițială) / Timp.

Exemplu: un alergător atinge o viteză de 6 m / s în 10 secunde. Care este accelerarea sa?

Viteza finală este de 6 m / s. Viteza inițială este de 0 m / s. timpul este de 10 secunde.

Accelerația = (6 m / s - 0 m / s) / 10 s = 6/10 s = .4 m / s

sfaturi

Greutatea exprimă o masă atrasă de accelerația gravitației. Pe suprafața Pământului, această accelerare este de aproximativ 9,8 metri pe secundă la pătrat (9.80665), sau 32 de picioare pe secundă la pătrat (32,174). Prin urmare, în sistemul metric, o masă de 100 kg are o greutate de aproximativ 980 Newtoni, și o masă de 100 grame cantareste aproximativ 980 dyn. În sistemul englezesc, masa și greutatea pot fi exprimate în aceleași unități, este că 100 de livre de masă (sau lira masă) se cântărește 100 livre (sau livre-forță). Deoarece o scală măsoară gravitatiei pe o greutate măsurată efectiv obiect, nu în masă. (În utilizarea comună nu există nici o diferență, din moment ce numai gravitația este luată în considerare este cea a suprafeței Pământului.)
Rețineți că relația dintre forță, masă și accelerație înseamnă că un obiect cu masă mică și accelerație mare poate avea aceeași forță ca un obiect cu masă mare și o accelerație mică.
Forțele pot avea nume speciale în funcție de modul în care acționează asupra unui obiect. O forță care determină accelerarea unui obiect se numește o împingere, în timp ce o forță care încetinește un obiect se numește o tragere. O forță care schimbă modul în care un obiect se rotește pe axa sa se numește cuplu sau torsiune.
O masă de 150 de kilograme care accelerează la 10 metri pe secundă pătrat are o forță de 150 de ori 10 sau 1500 de kilograme pe metru pătrat al doilea. (Un kilogram pe metru pătrat pe secundă se numește Newton.)
O masă de 20 grame accelerând 5 centimetri pe secundă la pătrat poartă o forță de 20 de ori 5 sau 100-gram centimetri pe secundă la pătrat (-gram centimetri pe secundă la pătrat este numit dyne)
Împărțiți rezultatul cu o constantă de conversie dacă lucrați cu unitățile din limba engleză. După cum sa văzut mai înainte, "livră" poate fi o unitate de masă sau forță în sistemul englez - atunci când este utilizată ca unitate de forță se numește "Ibf." Constanta de conversie este de 32,174 foot pound per forță de lire pe secundă la 32174 este valoarea pătrat de accelerația gravitațională pe Pământ în picioare pe secundă la pătrat. (Pentru a simplifica matematica aici, este rotunjită la o valoare de 32.)
Prin urmare, o masă de 640 lire-masa accelerând până la 5 picioare pe secundă la pătrat poarta o forță aproximativă de 640 de ori 5 împărțit de 32 sau 100 livre-forță.
Masa poate fi, de asemenea, exprimată în sulițe, cu un gudron egal cu 32,174 lire sterline. Un burete este cantitatea de masă pe care o forță de 1 pound poate accelera la 1 picior pe secundă pătrat. Atunci când o masă este înmulțită în suluri cu accelerația în metri pe secundă pătrat, constanta de conversie nu se aplică.