gtemata.com

Cum se măsoară forța

Forța este un concept important al fizicii și este definit ca un factor care schimbă viteza unui obiect sau direcția lui de mișcare sau de rotație. O forță poate accelera obiectele tragând sau împingându-le. Relația dintre forță, masă și accelerația a fost definită de către Isaac Newton în a doua lege sa de mișcare, care prevede că puterea unui obiect este produsul de masă și accelerare. Dacă doriți să știți cum să măsurați puterea, urmați acești pași.

paşi

Metoda 1

Măsurați Forța
Imaginea intitulată Măsura Forța Pasul 1
1
Aflați relația dintre forță, masă și accelerare. Puterea unui obiect este pur și simplu produsul masei sale datorită accelerării sale. Această relație poate fi definită prin următoarea formulă: forța = masa x accelerația. Iată câteva alte lucruri pe care să le țineți cont de modul în care măsurați puterea:
  • Unitatea standard pentru masă este kilogramele (kg).
  • Unitatea standard pentru accelerare este m / s2.
  • Unitatea standard pentru rezistență este noulton (N). Newton este o unitate standard derivată. 1N = 1 kg x 1 m / s2.
  • Imaginea intitulată Măsura Forța Pasul 2
    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 ce planeta ai trovi- în timp ce greutatea variază în funcție de forța de gravitație, masa este aceeași pe Pământ și Lună. În sistemul metric, masa poate fi exprimată în grame sau kilograme. Să presupunem că avem de-a face cu o problemă pe un camion care are o masă 1000 kg.
  • Pentru a găsi masa unui anumit obiect, trebuie să-l plasați pe bara sau pe scala de două plăci. În acest fel puteți calcula masa în kilograme sau grame.
  • În sistemul englez, masa poate fi exprimată în lire sterline. Deoarece forța poate fi exprimată și cu aceeași unitate, termenul "pound-masa" a fost inventat pentru a distinge utilizarea sa. Cu toate acestea, dacă găsiți masa unui obiect folosind kilogramele în sistemul englez, este mai bine să îl convertiți într-un sistem metric. Dacă cunoașteți masa unui obiect în kilograme, pur și simplu îl convertiți în kilograme cu 0,45.
  • Imaginea intitulată Măsura Forța Pasul 3
    3
    Măsurați accelerația obiectului. În fizică, accelerația este definită ca o variație a vitezei, adică o viteză într-o anumită direcție în unitatea de timp. În plus față de definiția comună a accelerației ca o creștere a vitezei, aceasta poate însemna că un obiect încetinește sau schimbă direcția. La fel ca viteza, care poate fi măsurată cu un tahometru, accelerația este măsurată cu un accelerometru. Să presupunem că un camion de 1000 kg accelerează 3 m / s2.
  • În sistemul metric, viteza este exprimată în centimetri pe secundă sau metri pe secundă, în timp ce 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 a exprima viteza este picioarele pe secundă, astfel încât accelerația poate fi exprimată în picioare în al doilea pătrat.
  • Imaginea intitulată Măsura Forța Pasul 4
    4
    Multiplică masa obiectului prin accelerarea sa. Aceasta este valoarea forței. Pur și simplu introduceți numerele cunoscute în ecuație și găsiți rezistența obiectului. Amintiți-vă să indicați răspunsul dvs. în Newton (N).
  • Forța = masa x accelerația
  • Forță = 1000 kg x 3 m / s2
  • Forța = 3000 N

    • Metoda 2

    Concepte avansate
    Imaginea intitulată Măsura Forța Pasul 5


    1
    Puteți găsi masa dacă cunoașteți puterea și accelerația, pur și simplu introducându-le în aceeași formulă. Iată cum:
    • Forța = masa x accelerația
    • 3 N = masa x 3m / s2
    • Masa = 3 N / 3 m / s2
    • Masa = 1 kg
  • Imaginea intitulată Măsura Forța Pasul 6
    2
    Găsiți accelerația dacă cunoașteți puterea și masa unui obiect, pur și simplu inserându-le în aceeași formulă. Iată cum:
  • Forța = masa x accelerația
  • 10 N = 2 kg x Accelerare
  • Accelerare = 10 N / 2 kg
  • Accelerare = 5m / s2
  • Imaginea intitulată Măsura Forța Pasul 7
    3
    Găsiți accelerația unui obiect. Dacă doriți să găsiți forța unui obiect, trebuie mai întâi să calculați accelerația și să cunoașteți masa. Tot ce trebuie să faceți este să utilizați formula pentru a găsi accelerația unui obiect. Formula este Accelerare = (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 s.
  • Accelerația = (6 m / s - 0 m / s) / 10 s = 6/10 s = 0,6 m / s2

    • Sfaturi

    • Rețineți că relația dintre forță, masă și accelerație înseamnă că un obiect cu accelerare în masă redusă și ridicată ar putea avea aceeași forță a unui obiect cu masă ridicată și o accelerație scăzută.
    • Forțele pot avea nume speciale în funcție de modul în care se comportă pe un obiect. O forță care determină accelerarea pozitivă a unui obiect se numește "împingere", în timp ce în cazul în care determină o încetinire, se numește "frânare". O forță care schimbă modul în care un obiect se întoarce în jurul axei sale se numește "pereche".
    • Greutatea este expresia unei mase supuse accelerației gravitaționale. Pe suprafața Pământului, această accelerație este de aproximativ 9,8 metri pe secundă pătrat (9,8665) sau 32 picioare pe secundă pătrată (32,174). Astfel, în sistemul metric, o masă de 100 kg are o greutate de aproximativ 980 N și 100 de grame cantareste aproximativ 0,98 N. în sistemul englezesc, masa și greutatea poate fi exprimată în aceleași unități de măsură, și apoi 100 de livre de masă (libbra- masa) cântărește 100 de kilograme. Deoarece o scară de primăvară măsoară forța gravitației unui obiect, ea măsoară greutatea, nu masa. În comun, nu există nicio distincție, atâta timp cât singura gravitate în cauză este aceea a suprafeței Pământului.
    • Astfel, o masă de 640 lbs-masă accelerând cu 5 picioare pe secundă pătrate exercită o forță aproximativă de 640 x 5/32, adică o forță de 100 de kilograme.
    • Masa poate fi exprimată în melc, care este egală cu masa de 32,174 lbs. Un burete este cantitatea de masă pe care o forță de 1 pound poate accelera cu un picior pe secundă pătrat. Atunci când masa cu cioc este multiplicată de accelerația în metri pe secundă, constanta de conversie nu este utilizată.
    • O masă de 20 de grame, care accelerează cu 5 centimetri pe secundă, poartă o forță de 20 x 5 = 100 grame centimetri pe secundă. Pătratul de gram-centimetru pe secundă se numește dyne.
    • Împărțiți rezultatul cu o constantă de conversie dacă lucrați cu unitățile din limba engleză. După cum am menționat mai sus, "livră" poate fi o unitate de masă și forță în sistemul englez - atunci când este folosită ca unitate de forță, se numește "forță de lire". Constanta de conversie este de 32.174 lire-picioare per livră-forță pe secundă quadrato- 32.174 este valoarea accelerației gravitației Pământului în metri pe secundă la pătrat. Pentru a simplifica calculele, putem să rotunjim la o valoare de 32.
    • O masă de 150 kg, care accelerează până la 10 metri pe secundă, exercită o forță de 150 x 10 = 1.500 kg-metri pe secundă. Un kilogram pe metru pătrat este numit Newton.

    Lucruri de care ai nevoie

    • Scală simplă sau primăvară
    • Accelerometru
    • Creion și hârtie sau calculator
    Afișați mai multe ... (1)
    Distribuiți pe rețelele sociale:

    înrudit