Comment calculer la Force pour une trajectoire verticale

June 18

Comment calculer la Force pour une trajectoire verticale


Une des premières choses que l'élève apprend en classe de physique est que la force est égale à la masse multipliée par l'accélération. Ceci est logique et intuitive. Il faut deux fois plus de force pour répandre la même accélération à un poids 10 kg comme il le fait pour un poids de 5 kg. En utilisant la même quantité de force va accélérer la moitié du poids 10 kg autant. Supposons que vous souhaitez appliquer une force suffisante pour un objet pour elle de se déplacer à une certaine distance verticale. Quelques calculs vous diront la réponse.

Instructions

1 Déterminer dans quelle mesure verticale vous voulez que votre projectile à voyager. Calculez combien de temps l'objet serait nécessaire pour couvrir cette distance à l'accélération gravitationnelle de la Terre, qui est 9.8m / seconde ^ 2. L'équation pour un objet sous accélération constante est: x = V0 t + ½ à ^ 2, dans lequel x = distance, V0 = vitesse initiale, a = accélération et t = temps. Supposons que vous voulez que votre objet de se déplacer à 30 mètres verticalement. la vitesse initiale est nulle. Ainsi, la résolution de t, nous obtenons ceci: t = √ (x / ½). Cela équivaut à 2,47 secondes.

2 Calculer la vitesse de l'objet se déplacerait d'accélération pour la quantité de temps calculé dans la première étape. V = V0 + à. Si t est 2,47 secondes et l'accélération est 9.8m / seconde ^ 2, qui correspond à 24.206 mètres par seconde. Ceci est la vitesse d'un objet se déplacerait si elle est tombée d'une hauteur de 30 mètres. Il est également la façon dont quelque chose de rapide aurait besoin d'aller de se rendre à 30 mètres dans les airs.

3 Calculez combien de force vous devez donner à l'objet d'accélérer à cette vitesse. Vous appliquerez cette force pour une durée spécifique. Supposons que votre objet est un kilogramme et que vous voulez appliquer la force d'accélération pendant une seconde. Vous auriez besoin d'appliquer une force suffisante pour accélérer le 24.206m d'objet / seconde ^ 2. Puisque l'objet a une masse d'un kilogramme, et force = masse multipliée par l'accélération, la force serait 24.206 mètres kilogramme / seconde ^ 2. Un mètre kilogramme / seconde ^ 2 est une unité de force appelée Newton. Donc, la force nécessaire pour envoyer un objet d'un kilogramme de 30 mètres Up est 24,206 Newtons, appliquée pendant une seconde.