Calcul force nette et d'accélération

category Education et langues / La science / Physique

Newton dit sigmaF

Sommaire

= mun, ce qui signifie que vous ajoutez tous les vecteurs de force ensemble pour obtenir la force nette. Voilà comment cela fonctionne généralement lorsque vous devez comprendre F = maman problèmes en physique. Souvent, un certain nombre de vecteurs de force sont impliqués, et vous avez à résoudre pour la force nette pour trouver l'accélération.

Jetez un oeil à la rondelle de hockey dans la figure. Deux forces, UN et B, sont agissant sur la rondelle. Qu'est-ce qui va se passer à la rondelle?

image0.jpg

Vous ne disposez pas de calculer le résultat de chaque force agissant séparément sur la rondelle de hockey parce que la force nette est ce qui est important. Calculer la force net du premier et ensuite l'utiliser dans sigmaF = mun.

Exemple de question

  1. Supposons que les forces agissant sur la rondelle de hockey sont UN = 9,0 N à 0 degré, et B = 14,0 N à 45 degrés. Quel est l'accélération de la rondelle, étant donné que sa masse est de 1,00 x 10-1 kg?

    La bonne réponse est l'amplitude 213 m / s2, angle de 28 degrés.

  1. Autre vigueur UN en notation composante de vecteur. Utilisez l'équation UNX = UN cos theta pour trouver le X coordonnées de la force: 9,0 cos 0 degré = 9,0.

  2. Utilisez l'équation UNy = UN sin theta pour trouver le y coordonnées de la force: 9,0 péché 0 degré, ou 0.0. Cela rend le vecteur UN (9.0, 0.0) sous forme de coordonnées.

  3. Autre vecteur B en composants. Utilisez l'équation BX = B cos theta pour trouver le X coordonnées de l'accélération: 14,0 cos 45 degrés = 9,9.

  4. Utilisez l'équation By = B sin theta pour trouver le y coordonnées de la deuxième force: 14,0 péché 45 degrés, soit 9,9. Ce qui fait la force B (9.9, 9.9) sous forme de coordonnées.

  5. 5.Effectuer l'addition de vecteur pour trouver la force nette: (9.0, 0.0) + (9,9, 9,9) = (18,9, 9,9).

  6. Convertir le vecteur (18.9, 9.9) en forme amplitude / angle. Utilisez le thêta équation = tan-1(y/X) Pour trouver l'angle de la force nette: tan-1(0,52) = 28 degrés.

  7. Appliquer l'équation

    image1.jpg

    pour trouver la grandeur de la force nette, vous donnant 21,3 N.

  8. Autre 21,3 N dans l'accélération: un = F/m = (21,3 N) / (0,100 kg) = 213 m / s2.

Questions pratiques

  1. Supposons que les deux forces agissant sur une rondelle de hockey 0,10 kg sont les suivants: UN est de 16,0 N à 53 degrés, et B est de 21,0 N à 19 degrés. Quelle est l'accélération de la rondelle de hockey?

  2. Deux forces agissent sur un 1,0 x 103 kg voiture. UN est de 220 N à 64 degrés, et B est de 90,0 N à 80 degrés. Quelle est l'accélération de la voiture?

  3. 3.Supposons que deux forces agissent sur un bateau de 100 kg. UN est de 100 N à 10 degrés, et B est de 190 N à 210 degrés. Quelle est l'accélération du bateau?

  4. Un marbre avec une masse de 1,0 g est frappé par deux autres billes qui appliquent chacun une force de 0,3 secondes. Si la force UN est de 0,010 N à 63 degrés et B est de 0,050 N à 135 degrés, ce qui est l'accélération de l'original en marbre?

Voici les réponses aux questions pratiques:




  1. Magnitude: 354 m / s2- Angle: 34 degrés

  1. Autre vigueur A dans ses composants. Utilisez l'équation UNX = UN cos theta pour trouver le X coordonner la force A: 16,0 cos 53 degrés = 9,6 N.

  2. Utilisez l'équation UNy = UN sin theta pour trouver le y coordonner la force A: 16,0 péché 53 degrés = 12,8. Ce qui fait la force A (9,6, 12,8) N sous forme de coordonnées.

  3. Autre vigueur B en ses composants. Utilisez l'équation BX = B cos theta pour trouver le X coordonner la force B: 21,0 cos 19 degrés = 19,9 N.

  4. Utilisez l'équation By = B sin theta pour trouver le y coordonner la force B: 21,0 péché 19 degrés = 6,8. Ce qui fait la force B (19.9, 6.8) N forme de coordonnées.

  5. Effectuer une addition de vecteur pour trouver la force nette: (9,6, 12,8) N + (19.9, 6.8) N = (29,5, 19,6) N.

  6. Convertir le vecteur (29.5, 19.6) N en amplitude / forme d'angle. Utilisez le thêta équation = tan-1(y/X) Pour trouver l'angle de la force nette: tan-1(0,66) = 34 degrés. La direction de l'accélération est la même que la direction de la force nette: 34 degrés.

  7. Appliquer l'équation pour trouver la grandeur de la force nette, vous donnant 35,4 N.

  8. Utiliser la valeur de la force et de la masse de trouver la grandeur de l'accélération: un = F/m = (35,4 N) / (0,10 kg) = 354 m / s2.

  • Magnitude: 0,31 m / s2- Angle: 69 degrés

    1. Autre vigueur A dans ses composants. Utilisez l'équation UNX = UN cos theta pour trouver le X coordonner la force A: 220 cos 64 degrés = 96 N.

    2. Utilisez l'équation UNy = UN sin theta pour trouver le y coordonnées de la force: 220 péché 64 degrés = 198 N. Cela fait forcer un (96, 198) N en forme de coordonnées.

    3. Autre vigueur B en ses composants. Utilisez l'équation BX = B cos theta pour trouver le X coordonner la force B: 90 cos 80 degrés = 16 N.

    4. Utilisez l'équation By = B sin theta pour trouver le y coordonner la force B: 90 sin 80 ° = 89 N. qui fait la force B (16, 89) N forme de coordonnées.

    5. Effectuer une addition de vecteur pour trouver la force nette: (96, 198) N + (16, 89) N = (112, 287) N.

    6. Convertir le vecteur (112, 287) N en amplitude / forme d'angle. Utilisez le thêta équation = tan-1(y/X) Pour trouver l'angle de la force nette: tan-1 (2,56) = 69 degrés. La direction de l'accélération est la même que la direction de la force nette: 69 degrés.

    7. Appliquer l'équation

      image2.jpg

      pour trouver la grandeur de la force nette, vous donnant 308 N.

    8. Utiliser la valeur de la force et de la masse de trouver la grandeur de l'accélération: un = F/m = (308 N) / (1,000 kg) = 0,31 m / s2.

    9. Magnitude: 1 m / s2- Angle: 229 degrés

      1. Autre vigueur A dans ses composants. Utilisez l'équation UNX = UN cos theta pour trouver le X coordonner la force A: 100 cos 10 degrés = 98 N.

      2. Utilisez l'équation UNy = UN sin theta pour trouver le y coordonner la force A: 100 péché 10 degrés = 17. A qui fait la force (98, 17) N sous forme de coordonnées.

      3. Autre vigueur B en ses composants. Utilisez l'équation BX = B cos theta pour trouver le X coordonner la force B: 190 cos 210 degrés = -165 N.

      4. Utilisez l'équation By = B sin theta pour trouver le y coordonner la force B: 190 péché 210 degrés = -95. Ce qui fait la force B (-165, -95) N sous forme de coordonnées.

      5. Effectuer une addition de vecteur pour trouver la force nette: (98, 17) N + (-165, -95) = N (-67, -78) N.

      6. Convertir le vecteur (-67, -78) N en amplitude / forme d'angle. Utilisez le thêta équation = tan-1(y/X) Pour trouver l'angle de la force nette: tan-1(1,2) = 49 degrés. Mais cette réponse est pas juste parce que les deux composants sont négatifs, ce qui signifie que l'angle est en fait entre 180 degrés et 270 degrés. Ajouter 180 degrés à 49 degrés pour obtenir 229 degrés. L'accélération est dans la même direction que la force nette.

      7. Appliquer l'équation

        image3.jpg

        pour trouver la grandeur de la force nette, vous donnant 102 N.

      8. Utiliser la valeur de la force et de la masse de trouver la grandeur de l'accélération: un = F/m = (N 102) / (100 kg) = 1,0 m / s2.

      9. Magnitude: 54 m / s2- Angle: 125 degrés

        1. Autre vigueur A dans ses composants. Utilisez l'équation UNX = UN cos theta pour trouver le X coordonner la force A: 0,01 cos 63 degrés = 4,5 x 10-3N.

        2. Utilisez l'équation UNy = UN sin theta pour trouver le y coordonner la force A: 0,01 péché 63 degrés = 8,9 x 10-3N. qui fait la force A (4,5 x 10-3, 8,9 x 10-3) N en forme de coordonnées.

        3. Autre vigueur B en ses composants. Utilisez le BX = B cos theta pour trouver le X coordonner la force B: 0,05 cos 135 degrés = -3,5 x 10-2N.

        4. Utilisez l'équation By = B sin theta pour trouver le y coordonner la force B: 0,05 péché 135 degrés = 3,5 x 10-2N. B qui fait la force (-3,5 x 10-2, 3,5 x 10-2) N en forme de coordonnées.

        5. Effectuer une addition de vecteur pour trouver la force nette: (4,5 x 10-3, 8,9 x 10-3) N + (-3,5 x 10-2, 3,5 x 10-2) N = (-3,1 x 10-2, 4,4 x 10-2) N.

        6. Convertir le vecteur (-3,1 x 10-2, 4,4 x 10-2) N en amplitude / forme d'angle. Utilisez le thêta équation = tan-1(y/X) Pour trouver l'angle de la force nette: tan-1(1,42) = 125 degrés. L'accélération est dans la même direction que la force nette.

        7. Appliquer l'équation

          image4.jpg

          pour trouver la grandeur de la force nette, vous donnant 5,4 x 10-2 N.

        8. Utiliser la valeur de la force et de la masse de trouver la grandeur de l'accélération: un = F/m = 5,4 x 10-2/0.001 = 54 m / s2.

          9. Articles Similaires

          A propos Auteur
          Recherche de la force de gravité le long d'un plan incliné Recherche de la force de gravité le long d'un plan incliné

          Vous pouvez utiliser la physique pour déterminer la force de gravité sur un objet qui se déplace le long d'un plan incliné. Vous pouvez rompre le poids de l'objet en composants qui sont parallèle et perpendiculaire au plan. La composante…

          Force est un vecteur Force est un vecteur

          Vigueur, comme déplacement, la vitesse et l'accélération, est une grandeur vectorielle, ce qui explique pourquoi la deuxième loi de Newton est écrit comme sigmaF = mun. Mettre en mots, il est dit que la somme vectorielle des forces agissant sur…

          Comment la gravité affecte l'accélération d'un objet sur un plan incliné Comment la gravité affecte l'accélération d'un objet sur un plan incliné

          Vous pouvez utiliser la physique pour déterminer comment la gravité affecte l'accélération d'un objet comme il se déplace le long d'un plan incliné. Lorsque vous êtes sur ou près de la surface de la Terre, la force de gravité est constante.…

          Comment ajouter des vecteurs ensemble Comment ajouter des vecteurs ensemble

          Vous êtes souvent invité à ajouter des vecteurs lors de la résolution des problèmes de physique. Pour ajouter deux vecteurs, vous les placez la tête à la queue, puis trouver la longueur et l'ampleur du résultat. L'ordre dans lequel vous…

          Comment calculer les changements dans l'énergie cinétique en utilisant la force nette Comment calculer les changements dans l'énergie cinétique en utilisant la force nette

          En physique, si vous voulez trouver la variation de l'énergie cinétique d'un objet, vous devez considérer que le travail accompli par la force nette agissant sur l'objet. En d'autres termes, vous ne convertissent que le travail accompli par la…

          Comment calculer l'énergie cinétique d'un objet Comment calculer l'énergie cinétique d'un objet

          Vous pouvez utiliser la physique pour calculer l'énergie cinétique d'un objet. Lorsque vous commencez à pousser ou tirer un objet stationnaire avec une force constante, il commence à se déplacer si la force que vous exercez est plus grande que…

          Comment calculer travail basé sur la force appliquée à un angle Comment calculer travail basé sur la force appliquée à un angle

          Si vous appliquez la force à un angle de la place parallèlement à la direction du mouvement, vous devez fournir plus de force pour effectuer la même quantité de travail. Vous pouvez utiliser la physique pour calculer combien de travail est…

          Comment trouver les composants d'un vecteur Comment trouver les composants d'un vecteur

          Vous pouvez convertir de la façon dont l'ampleur / angle de spécifier un vecteur à la façon de coordonner d'expression. Cela est essentiel pour les types d'opérations que vous pouvez attendre d'exécuter sur les vecteurs, comme lorsque vous…

          Comment trouver la grandeur et la direction de vecteur Comment trouver la grandeur et la direction de vecteur

          Si vous êtes donné les composantes d'un vecteur, comme (3, 4), vous pouvez convertir facilement à la façon dont l'ampleur / angle d'exprimer vecteurs utiliser la trigonométrie.Par exemple, jetez un oeil à le vecteur dans l'image.Supposons que…

          Comment gérer la vitesse comme un vecteur Comment gérer la vitesse comme un vecteur

          Velocity est un vecteur, et en tant que tel, il a une amplitude et une direction qui lui est associée. Supposons que vous êtes dans une voiture roulant à l'est à 88 mètres / seconde lorsque vous commencez à accélérer le nord à 5,0 mètres /…

          Force de mesure et de direction en utilisant l'addition de vecteurs Force de mesure et de direction en utilisant l'addition de vecteurs

          En physique, de prendre des angles (ou sens) en compte pour mesurer la force, vous avez besoin de faire un peu plus de vecteur. Jetez un oeil à la figure suivante. Ici, la masse m ne bouge pas, et vous appliquez une force F pour le maintenir…

          La deuxième loi de Newton: comment net force, la masse et l'accélération affectent le mouvement La deuxième loi de Newton: comment net force, la masse et l'accélération affectent le mouvement

          Première loi de Newton dit qu'un objet reste en mouvement uniforme à moins sollicité par une force nette. Lorsque une force nette est appliquée, l'objet accélère. Deuxième loi de Newton détaille la relation entre la force nette, la masse et…

          Courir vers le bas des rampes: vitesse Courir vers le bas des rampes: vitesse

          Lorsque les objets glissent (sans frottement) sur une rampe, ils sont sollicités par une force, ce qui signifie qu'ils sont accélérés et donc leurs changements de vitesse. L'équation à utiliser dans des problèmes de physique comme celles-ci…

          L'équilibre de l'équilibre L'équilibre de l'équilibre

          Lorsque vous placez un livre sur une table, il ne accélère pas vers le bas vers la Terre, même si la gravité de la Terre tire le livre, car une seconde force, de la table, est poussant sur le livre et d'équilibrer la force de la gravité. Le…

          » » » » Calcul force nette et d'accélération