Temas Gücü Nasıl Hesaplanır?

İçerik

• 1. Adım: Sürtünme Kuvvetini Belirleyin
• Adım 2: Normal Gücü Belirle
• Adım 3: Genel Temas Gücünün Büyüklüğünü Belirlemek için Pisagor Teoremini Uygulayın

Bir fizik kavramı olarak kuvvet, Newtons'un ikinci yasası ile tanımlanmıştır; bu, bir kuvvet bir kütle üzerinde hareket ettiğinde ivmenin sonuçlandığını belirtir. Matematiksel olarak, bu, F = ma anlamına gelir, buna rağmen, ivmenin ve kuvvetin vektör nicelikleri olduğunu belirtmek önemlidir, bununla birlikte, kütle skaler bir niceliktir (yani, üç boyutlu uzayda hem büyüklük hem de yöne sahiptir). sadece büyüklüğü). Standart birimlerde kuvvet, Newton (N) birime sahiptir, kütle olarak kilogram (kg) cinsinden ölçülür ve ivme, saniye kare cinsinden metre cinsinden ölçülür (m / s²).

Bazı kuvvetler temassız kuvvetlerdir, yani birbirleriyle doğrudan temas halinde olduklarını deneyimleyen nesneler olmadan hareket ederler. Bu kuvvetler yerçekimi, elektromanyetik kuvvet ve içsel kuvvetleri içerir. Öte yandan, temas kuvvetleri, nesnelerin birbirine dokunmasını gerektirir, bu sadece bir an için (bir duvardan fırlayan ve zıplayan bir top gibi) veya uzun bir süre boyunca (bir lastiğin tepeden aşağı yuvarlanan biri gibi) olmasını gerektirir. .

Çoğu durumda, hareketli bir nesneye uygulanan temas kuvveti, normal ve sürtünme kuvvetlerinin vektör toplamıdır. Sürtünme kuvveti, hareket yönünün tam tersi yönde etki ederken, nesne, yerçekimine göre yatay olarak hareket ediyorsa, normal kuvvet bu yöne dik hareket eder.

1. Adım: Sürtünme Kuvvetini Belirleyin

Bu kuvvet eşittir sürtünme katsayısı object nesne ve yüzey arasında kütle ağırlığı ile çarpılan nesnelerin ağırlığı ile çarpılan yüzey. Böylece F_f = μmg. Μ değerini, Engineers Edge'teki gibi bir çevrimiçi grafikte bularak bulun. Not: Bazen kinetik sürtünme katsayısını kullanmanız ve diğer zamanlarda statik sürtünme katsayısını bilmeniz gerekebilir.

Bu problem için F’nin_f = 5 Newton.

Adım 2: Normal Gücü Belirle

Bu kuvvet, F_N-, basitçe, kütleçekimi çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpı çarpması nedeniyle açının sinüsü hareket yönü ile düşey çarpı akı vektörü arasında 9, m değeri². Bu sorun için, nesnenin yatay hareket ettiğini, hareket yönü ve yerçekimi arasındaki açıyı 1 dereceye sahip olan 90 derece olduğunu varsayalım._N- = mevcut amaçlar için mg. (Nesne, 30 dereceye yatay olarak yönlendirilen bir rampadan aşağı doğru kayıyorsa, normal kuvvet mg x sin (90 - 30) = mg x sin 60 = mg x 0.866 olacaktır.)

Bu problem için, 10 kg'lık bir kütle varsayalım. F_N- bu nedenle 10 kg x 9,8 m / s² = 98 Newton.

Adım 3: Genel Temas Gücünün Büyüklüğünü Belirlemek için Pisagor Teoremini Uygulayın

Eğer normal kuvvet F_N- aşağıya doğru etki ve sürtünme kuvveti F_f Yatay hareket ederek, vektör toplamı hipotenüs olup, bu kuvvet vektörlerini birleştiren dik bir üçgeni tamamlar. Bu nedenle büyüklüğü:

(F_N-² + F_f²)^(1/2) ,

bu sorun için hangisi

(15² + 98²) ^(1/2)

= (225 + 9,604)^(1/2)

= 99.14 N.