Bestem nettoeffekt

Nettokraften er den totale mengden kraft som virker på et objekt når du vurderer både størrelsen og retningen. Et objekt med en nettokraft på null er stasjonært. En ubalansert kraft, eller netto kraft av størrelse større eller mindre enn null, resulterer i en akselerasjon av objektet. Når du har en potens [[Power-calculate|beregnet] eller målte størrelsen, da er det lett å kombinere dem og finne nettokraften på den måten. Å skissere et enkelt kraftdiagram og sørge for at alle krefter er merket og i riktig retning gjør beregning av nettokraften til en lek.

Trinn

Del 1 av 2: Bestemme nettokraften

Bilde med tittelen Find Net Force Step 1
1. Tegn et fritt kroppsdiagram. Et frikroppsdiagram er en rask skisse av et objekt som illustrerer alle kreftene som virker på objektet og retningen som disse kreftene virker i. Les øvelsen og tegn en enkel omriss av det aktuelle objektet og pilene som viser enhver kraft som virker på det objektet.
  • For eksempel: Regn ut nettokraften til en gjenstand som veier 20 N som ligger på et bord og skyves til høyre med 5 N kraft, men holdes i ro av en friksjonskraft på 5 N.
Bilde med tittelen Find Net Force Step 2
2. Bestem de positive og negative retningene til kreftene. Som standard er piler som peker opp eller høyre positive, og piler som peker ned eller venstre er negative. Husk at du kan få flere krefter til å virke i samme retning. Motstående krefter vil alltid ha motsatte fortegn (ett positivt, ett negativt)..
  • Når du arbeider med flere strømdiagrammer, sørg for å holde retningene konsistente.
  • Merk størrelsen på hver kraft med et `+` eller `-` tegn basert på retningen til pilen du anga i kraftdiagrammet.
  • For eksempel: Tyngdekraften er en nedadgående kraft som gjør den negativ. Normalkraften er oppadgående og derfor positiv. Skyvekraften er til høyre, noe som gjør den positiv, mens friksjonskraften motsetter seg denne kraften til venstre (negativ).
  • Bilde med tittelen Find Net Force Step 3
    3. Merk alle krefter. Sørg for å merke alle krefter som virker på objektet. Når et objekt hviler på en overflate, er det nedadgående gravitasjon (Fg) og en lik kraft i motsatt retning kalt normalkraften (Fn). I tillegg til disse to kreftene må du merke resten av kreftene som er nevnt i oppgaven. Skriv størrelsen på hver kraft i Newton ved siden av den gitte etiketten.
  • En standard måte å merke krefter på er med stor F og en første bokstav i kraften. For eksempel, hvis det er en kraft på grunn av friksjonen, betegner du den med Ff.
  • Tyngdekraft: Fg = -20 N
  • Normalkraft: Fn = +20 N
  • Friksjonskraft: Ff = -5 N
  • Skyvekraft: Fs = +5 N
  • Bilde med tittelen Find Net Force Step 4
    4. Legg sammen alle kreftene. Nå som du har angitt alle kreftene med både retning og størrelse, er det bare å legge dem sammen. Skriv en ligning for nettokraften (Fbare) hvor Fbare er summen av alle kreftene som virker på objektet.
  • For eksempel: Fbare = Fg + fn + ff + fs = -20 + 20 -5 + 5 = 0 N. Siden nettokraften er 0 N, beveger ikke objektet seg.
  • Del 2 av 2: Beregning av diagonalkraft

    Bilde med tittelen Find Net Force Step 5
    1. Tegn et styrkediagram. Når du har en diagonal kraft som virker på objektet i en vinkel, må du justere horisontalen (FX) og vertikal (Fy) finne komponenter av kraften for å bestemme dens størrelse. Du trenger trigonometri og retningsvinkelen (vanligvis θ `theta`) for dette. Retningsvinkelen θ måles alltid mot klokken fra den positive x-aksen.
    • Tegn kraftdiagrammet inkludert vinkelen på diagonalkraften.
    • Skisser hver pil i riktig retning kraften virker og merk den med riktig størrelse.
    • For eksempel: Skisser diagrammet for et 10 N objekt med en kraft på 25 N oppover og til høyre i en vinkel på 45°. Det er også en friksjonskraft til venstre for 10 N.
    • Krafter inkluderer: Fg = -10 N, Fn = + 10 N, Fs = 25 N, Ff = -10 N.
    Bilde med tittelen Find Net Force Step 6
    2. Regn ut FX og Fy med hjelp fratre trigonometriske forhold. (SOS CAS TOA). Bruk av diagonalkraften (F) som hypotenusen til en rettvinklet trekant og FXy som bena til den trekanten, kan du beregne hvilken som helst.
  • Husk: CAS er cosinus(θ) = tilstøtende/hypotenus. fX = cos θ *F = cos(45°) *25 = 17,68 N.
  • Husk: SOS er sinus(θ) = motsatt/hypotenus. fy = sin θ *F = sin(45°) *25 = 17,68 N.
  • Merk at flere diagonale krefter kan virke på et objekt samtidig, så din FX og Fy av enhver styrke i oppgaven må finne. Tell deretter FX-legg til verdier for den totale kraften i horisontal retning og legg til Fy-verdier for den totale kraften i vertikal retning.
  • Bilde med tittelen Find Net Force Step 7
    3. Rediger strømdiagrammet. Nå som du har beregnet de separate horisontale og vertikale komponentene til diagonalkraften, kan du skissere et nytt kraftdiagram som representerer disse kreftene. Slett den diagonale kraften og tegn i stedet pilene for de separate horisontale og vertikale størrelsene.
  • For eksempel, i stedet for én diagonal kraft, vil diagrammet nå ha én vertikal kraft som peker oppover med en styrke på 17,68 N og én horisontal kraft som peker mot høyre med en styrke på 17,68 N.
  • Bilde med tittelen Find Net Force Step 8
    4. Legg sammen alle kreftene i x- og y-retningene. Når du har tegnet et nytt kraftdiagram, regner du ut nettokraften (Fbare) ved å legge sammen alle horisontalkreftene og legge sammen alle de vertikale kreftene. Husk å holde alle vektorretninger konsistente gjennom hele problemarbeidet.
  • For eksempel: Horisontale vektorer er alle krefter langs x-aksen: Fnetx = 17,68 - 10 = 7,68 N.
  • Vertikale vektorer er alle krefter langs y-aksen: Fnety = 17,68 + 10 - 10 = 17,68 N.
  • Bilde med tittelen Find Net Force Step 9
    5. Beregn størrelsen på nettokraftvektoren. På dette stadiet har du to krefter: en i x-retningen og en i y-retningen. Kraftvektorens størrelse er hypotenusen til trekanten som dannes av disse to komponentvektorene. Bare bruk Pythagoras teorem for å beregne hypotenusen: Fbare = (Fnetx + fnety).
  • For eksempel: Fnetx = 7,68 N og Fnety = 17,68 N
  • Bruk i ligningen: Fbare = (Fnetx + fnety) = √ (7,68 + 17,68)
  • Løs: Fbare = √ (7,68 + 17,68) = √(58,98 + 35,36) = √94,34 = 9,71 N.
  • Kraftens størrelse er 9,71 N i en diagonal oppover og til høyre.

  • Оцените, пожалуйста статью