Mikä on nettovoima? (esimerkkien kanssa)



nettovoima se määritellään kaikkien kohteeseen vaikuttavien voimien summana. Esimerkki? Kun potkaistaan ​​jalkapalloa, pallo ottaa pois ja liikkuu ilmassa. Tuolloin palloon vaikuttaa verkko. Kun pallo alkaa palata maahan ja lopulta pysähtyy, palloon vaikuttaa myös nettovoima.

Newtonin toinen laki sanoo, että "kun nettovoima vaikuttaa objektiin, sen täytyy kiihtyä, eli sen nopeus muuttuu toisesta toiseen." Kun potkaistaan ​​jalkapalloa ensimmäistä kertaa, se kiihtyy, ja kun jalkapallopallo alkaa hidastua, se myös kiihtyy.

Esineeseen voi vaikuttaa useita voimia, ja kun kaikki nämä voimat lasketaan yhteen, tuloksena on se, mitä me kutsumme objektiin vaikuttavaksi nettovoimaksi..

Jos nettovoima lisätään nollaan, kohde ei kiihdytä, joten se liikkuu vakionopeudella. Jos nettovoima lisätään ei-nolla-arvoon, kohde kiihtyy.

Luonnossa kaikki voimat vastustavat muita voimia, kuten kitkaa tai vastakkaisia ​​painovoimia. Voimat voivat tuottaa kiihtyvyyttä vain, jos ne ovat suurempia kuin vastakkaiset voimat.

Jos voima työntää objektin, mutta se on kitkakohdan mukainen, kohde ei kiihdy. Samoin, jos voima työntää painovoimaa vastaan, mutta on pienempi kuin painovoima voimaan kohteeseen, se ei kiihdy.

Esimerkiksi, jos 15-Newtonin työntäminen esineeseen on vastakkainen 10-Newtonin kitkavoimalla, kohde kiihtyy ikään kuin työntää 5-Newtonin nettovoima ilman kitkaa.

indeksi

  • 1 Newtonin toinen laki
  • 2 Newtonin toinen liikelaki
  • 3 Suuruus ja yhtälö
  • 4 Esimerkkejä
  • 5 Viitteet

Newtonin toinen laki

Newtonin ensimmäinen liikelaki ennustaa sellaisten kohteiden käyttäytymistä, joiden kaikki olemassa olevat voimat ovat tasapainossa.

Ensimmäinen laki (jota kutsutaan joskus inertian lakiksi) toteaa, että jos objektiin vaikuttavat voimat ovat tasapainossa, kyseisen kohteen kiihtyvyys on 0 m / s / s. Tasapainoiset kohteet (kun kaikki voimat ovat tasapainossa) eivät kiihdy.

Newtonin mukaan esine kiihtyy vain, jos siihen vaikuttaa verkko tai epätasapainoinen voima. Epätasapainoisen voiman läsnäolo nopeuttaa kohdetta, muuttaa sen nopeutta, suuntaa tai nopeutta ja suuntaa.

Newtonin toinen laki

Tämä laki viittaa sellaisten kohteiden käyttäytymiseen, joiden kaikki olemassa olevat voimat eivät ole tasapainossa. Toisessa laissa säädetään, että kohteen kiihtyvyys riippuu kahdesta muuttujasta: esineeseen vaikuttavasta nettovoimasta ja kohteen massasta..

Objektin kiihtyvyys riippuu suoraan esineeseen vaikuttavasta nettovoimasta ja käänteisesti kohteen massasta. Kun esineeseen vaikuttava voima kasvaa, kohteen kiihtyvyys kasvaa.

Kun kohteen massa kasvaa, kohteen kiihtyvyys pienenee. Newtonin toinen liikeoikeus voidaan muodollisesti todeta seuraavasti:

"Nettovoiman tuottaman kohteen kiihtyvyys on suoraan verrannollinen verkon voiman suuruuteen samassa suunnassa kuin nettovoima ja kääntäen verrannollinen kohteen massaan".

Tämä sanallinen lausunto voidaan esittää yhtälön muodossa seuraavasti:

A = Fnet / m

Yllä oleva yhtälö järjestetään usein uudelleen tutuksi muodoksi, kuten alla on esitetty. Nettovoima rinnastetaan massan tuotteeseen kerrottuna kiihdytyksellä.

Fnet = m • a

Painopiste on aina nettovoimakkuudella. Kiihtyvyys on suoraan verrannollinen nettovoimaan. Nettovoima on yhtä suuri kuin massa, joka kerrotaan kiihdytyksellä.

Nopeus samaan suuntaan kuin nettovoima on nettovoiman tuottama kiihtyvyys. Se on nettovoima, joka liittyy kiihtyvyyteen, nettovoima on kaikkien voimien vektorisumma.

Jos tiedät kaikki yksittäiset voimat, jotka vaikuttavat kohteeseen, voit määrittää verkon voiman.

Edellisen yhtälön mukaan voimayksikkö on yhtä suuri kuin massan yksikkö, joka kerrotaan kiihtyvyysyksiköllä.

Kun vaihdetaan standardi metrisiä yksiköitä voimalla, massalla ja kiihtyvyydellä edellä olevassa yhtälössä, voidaan kirjoittaa seuraava yksikköekvivalentti.

1 Newton = 1 kg • m / s2

Edellä esitetyn yhtälön avulla ilmaistaan ​​standardin mukaisen standardin mukainen yksikkö. Newton on määritelty voiman määrä, joka tarvitaan 1 kg: n massan ja 1 m / s / s: n kiihtyvyyden aikaansaamiseksi.

Suuruus ja yhtälö

Newtonin toisen lain mukaan, kun esine kiihtyy, on siihen kohdistettava nettovoima. Päinvastoin, jos verkko- voima vaikuttaa objektiin, tämä kohde kiihtyy.

Kohteeseen vaikuttavan nettovoiman suuruus on yhtä suuri kuin kohteen massa kerrottuna kohteen kiihdytyksellä, kuten seuraavassa kaavassa esitetään:

Verkonvoima on jäljellä oleva voima, joka tuottaa minkä tahansa kohteen kiihdytyksen, kun kaikki vastakkaiset voimat on peruttu.

Vastakkaiset voimat vähentävät kiihtyvyyden vaikutusta, mikä vähentää kohteen kiihtyvyyden nettovoimaa.

Jos objektiin vaikuttava nettovoima on nolla, objekti ei kiihdytä ja on tilassa, jossa kutsutaan tasapainoa.

Kun kohde on tasapainossa, kaksi asiaa voi olla totta: joko objekti ei liiku ollenkaan, tai kohde liikkuu vakionopeudella. Tasapainon kaava esitetään alla:

esimerkit

Harkitse hypoteettista tilannetta avaruudessa. Teet avaruuslentoja ja järjestät jotain lautallasi. Työskennellessään aiheen kanssa jakoavaimella hän vihaa ja vetää avaimen pois, mitä tapahtuu?

Kun avain lähtee kädestä, se jatkaa liikettä samalla nopeudella kuin se annettiin, kun se vapautettiin. Tämä on esimerkki nollan nettovoiman tilanteesta. Näppäin liikkuu samalla nopeudella eikä kiihdytä avaruudessa.

Jos heität saman avaimen maapallolla, avain putoaa maahan ja lopulta pysähtyy. Miksi se pysähtyi? Avaimeen vaikuttaa verkko, joka saa sen hidastumaan ja pysähtymään.

Toisessa esimerkissä sanotaan, että olet jäähalli. Ota jääkiekko ja työnnä se jään läpi.

Lopulta jääkiekko kiekko hidastuu ja pysähtyy, jopa tasaisella, liukkaalla jäällä. Tämä on toinen esimerkki tilanteesta, jonka nettovoima on muu kuin nolla.

viittaukset

  1. Fysiikan luokkahuone,. (2016). Newtonin toinen laki. 11-2-2017, osoitteesta physicsclassroom.com Verkkosivusto: physicsclassroom.com.
  2. Cárdenas, R. (2014). Mikä on Net Force? - Määritelmä, suuruus ja yhtälöt. 11-2-2017, osoitteesta http://study.com Verkkosivusto: study.com.
  3. IAC Publishing, LLC. (2017). Mikä on nettovoima? 11-2-2017, osoitteesta Reference.com Verkkosivusto: reference.com.
  4. Nettovoima. (n.d.) Websterin tarkistettu sanakirja ilman sanaa. (1913). Haettu 11. helmikuuta 2017 thefreedictionary.com.
  5. Pearson, A. (2008). Voiman ja liikkeen luku 5. Force and Motion. 11-2-2017, osoitteesta Pearson Education Inc Verkkosivusto: physics.gsu.edu.