Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe kunt u de resultaat van kracht vinden wanneer de richting van 45 graden is gescheiden?

Hier leest u hoe u de resulterende van twee krachten kunt vinden die door 45 graden worden gescheiden:

Inzicht in het probleem

* resulterende kracht: De enkele kracht die hetzelfde effect zou hebben als de twee oorspronkelijke krachten gecombineerd.

* 45 graden scheiding: De twee krachten werken onder een hoek van 45 graden voor elkaar.

methoden

Er zijn twee gemeenschappelijke methoden om de resulterende kracht te vinden:

1. Grafische methode (parallellogramwet)

* Stap 1:Teken een diagram: Teken een schaaldiagram dat de twee krachten vertegenwoordigt. De lengte van elke lijn vertegenwoordigt de grootte van de kracht en de hoek ertussen is 45 graden.

* Stap 2:Construeer een parallellogram: Voltooi een parallellogram door parallelle lijnen te trekken uit de uiteinden van elke krachtvector.

* Stap 3:Teken de diagonaal: Teken de diagonaal van het parallellogram vanaf het punt waar de twee oorspronkelijke krachtvectoren elkaar ontmoeten. Deze diagonaal vertegenwoordigt de resulterende kracht.

* Stap 4:Meet: Gebruik een liniaal om de lengte van de diagonaal te meten. Dit vertegenwoordigt de grootte van de resulterende kracht. De hoek van de diagonale ten opzichte van een van de oorspronkelijke krachten kan worden gemeten met behulp van een gradenboog, waardoor u de richting krijgt.

2. Wiskundige methode (vector -toevoeging)

* Stap 1:Los krachten op: Breek elke kracht af in zijn horizontale (x) en verticale (y) componenten. Voor een kracht F op 45 graden:

* F_x =f * cos (45 °)

* F_y =f * sin (45 °)

* Stap 2:Componenten toevoegen: Voeg de horizontale componenten van de twee krachten toe om de resulterende horizontale component (r_x) te vinden. Voeg op dezelfde manier de verticale componenten toe om de resulterende verticale component (R_Y) te vinden.

* Stap 3:Bereken magnitude: Gebruik de stelling van Pythagoras om de omvang van de resulterende kracht te vinden:

* R =√ (r_x² + r_y²)

* Stap 4:Bereken de richting: Gebruik trigonometrie om de hoek (θ) van de resulterende kracht te vinden ten opzichte van een van de oorspronkelijke krachten:

* θ =tan⁻¹ (r_y / r_x)

belangrijke opmerkingen

* eenheden: Zorg ervoor dat u consistente eenheden gebruikt voor kracht (bijv. Newton) en lengte (bijv. METERS).

* richting: De richting van de resulterende kracht wordt bepaald door de hoek die het maakt met een van de oorspronkelijke krachten.

Voorbeeld

Laten we zeggen dat je twee krachten hebt:

* Force 1:10 Newtons op 0 graden

* Force 2:10 Newton op 45 graden

De wiskundige methode gebruiken:

1. Los krachten op:

* F1_x =10 n * cos (0 °) =10 n

* F1_y =10 n * sin (0 °) =0 n

* F2_x =10 n * cos (45 °) =7,07 n

* F2_y =10 n * sin (45 °) =7,07 n

2. Voeg componenten toe:

* R_x =10 n + 7.07 n =17.07 n

* R_y =0 n + 7.07 n =7,07 n

3. Bereken grootte:

* R =√ (17.07² + 7.07²) =18,57 n

4. Bereken de richting:

* θ =tan⁻¹ (7.07 / 17.07) =22,5 °

De resulterende kracht heeft een grootte van 18,57 N en is gericht onder een hoek van 22,5 graden ten opzichte van kracht 1.