Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe zijn Centripetal Force en Second Law gerelateerd?

De tweede bewegingswet en centripetale kracht van Newton zijn ingewikkeld verwant. Hier is de uitsplitsing:

de tweede wet van Newton:

* stelt: De versnelling van een object is recht evenredig met de netto kracht die erop werkt en omgekeerd evenredig met zijn massa. Wiskundig wordt dit uitgedrukt als:

* f =ma

* f: Netto kracht (in Newton)

* m: Massa van het object (in kilogrammen)

* a: Versnelling (in meters per seconde vierkante)

Centripetal Force:

* Definitie: De kracht die een object in een cirkelvormig pad houdt. Het werkt altijd naar het midden van de cirkel.

* Waarom het belangrijk is: Zonder centripetale kracht zou een object in cirkelvormige beweging in een rechte lijn vliegen (tangentieel naar de cirkel).

* Voorbeelden:

* Zwaartekracht die handelt op een satelliet in een baan om de aarde

* De spanning in een touwtje houdt een bal in een cirkel die in een cirkel slingert

* Wrijving tussen de banden van een auto en de weg terwijl deze een hoek omdraait

De verbinding:

De tweede wet van Newton helpt uit te leggen hoe Centripetal Force werkt:

1. versnelling: Een object dat in een cirkel beweegt, verandert constant van richting, zelfs als de snelheid ervan constant is. Deze verandering in richting betekent dat het versnelling ondergaat, met name *centripetale versnelling *.

2. Force: Aangezien er versnelling is, moet er een kracht zijn die deze veroorzaakt. Deze kracht is de centripetale kracht.

3. Bereken van centripetale kracht: U kunt de tweede wet van Newton (F =MA) combineren met de formule voor centripetale versnelling (A =V^2/R) om de formule voor Centripetal Force te krijgen:

* fc =mv^2/r

* fc: Centripetale kracht

* m: Massa van het object

* v: Snelheid van het object

* r: Straal van het cirkelvormige pad

In wezen:

* De tweede wet van Newton legt uit waarom er een kracht nodig is voor circulaire beweging.

* Centripetal Force is de specifieke kracht die voldoet aan de vereisten van de tweede wet van Newton om een ​​object in een cirkel te houden.