Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe berekent u de grootte van de resulterende kracht in de fysica?

Hier is een uitsplitsing van het berekenen van de grootte van de resulterende kracht, samen met de belangrijkste concepten:

Inzicht in de resulterende kracht

* krachten: Krachten zijn duwt of trekt die ervoor kunnen zorgen dat een object versnelt (wijzig de snelheid of richting). Ze hebben zowel grootte (sterkte) als richting.

* resulterende kracht: De resulterende kracht is de enkele kracht die hetzelfde effect heeft als alle individuele krachten die op een object werken. Het is alsof je het netto -effect van alle gecombineerde krachten vindt.

methoden voor het berekenen van de resulterende kracht

1. Vector -toevoeging (grafische methode)

* Teken vectoren: Teken elke kracht als een pijl. De lengte van de pijl vertegenwoordigt de grootte en de richting van de pijl vertegenwoordigt de richting van de kracht.

* staart-to-heading: Plaats de staart van de tweede vector aan het hoofd van de eerste vector. Ga door dit voor alle krachten.

* resultant: Trek een vector uit de staart van de eerste vector naar de kop van de laatste vector. Dit is uw resulterende kracht.

* Meet: Meet de lengte van de resulterende vector om de grootte ervan te bepalen en de richting ten opzichte van een referentiepunt.

2. Vector -toevoeging (analytische methode)

* Breek in componenten: Los elke kracht op in zijn horizontale (x) en verticale (y) componenten met behulp van trigonometrie (sinus en cosinus).

* Sum -componenten: Voeg alle horizontale componenten bij elkaar toe om de totale horizontale component (RX) te krijgen. Doe hetzelfde voor de verticale componenten (RY).

* Pythagorische stelling: Zoek de grootte van de resulterende kracht met behulp van de Pythagorische stelling:r =√ (rx² + ry²)

* richting: Bepaal de richting van de resulterende kracht met behulp van de arctangent -functie:θ =tan⁻¹ (ry/rx)

Voorbeeld:twee krachten op rechtse hoeken

Laten we zeggen dat we twee krachten hebben:

* F1: 5 N (Newton) aan de rechterkant

* f2: 12 N omhoog

1. Grafische methode:

* Teken F1 horizontaal naar rechts, 5 eenheden lang.

* Teken F2 verticaal omhoog, 12 eenheden lang, beginnend bij het hoofd van F1.

* Teken de resulterende kracht R van de staart van F1 naar de kop van F2.

2. Analytische methode:

* componenten: F1x =5 n, f1y =0 n; F2x =0 n, f2y =12 n

* som: Rx =5 n, ry =12 n

* magnitude: R =√ (5² + 12²) =√ (169) =13 n

* richting: θ =tan⁻¹ (12/5) ≈ 67.38 ° (gemeten vanaf de horizontale, omhoog)

Key Points

* eenheden: Zorg ervoor dat alle krachten in dezelfde eenheden worden uitgedrukt (meestal Newton, N).

* richting: Overweeg altijd de richting van elke kracht.

* vectoren: Krachten zijn vectorhoeveelheden, wat betekent dat ze zowel grootte als richting hebben.

Laat het me weten als je meer specifieke voorbeelden wilt doorlopen of nog vragen wilt hebben!