Comment calculer les forces résultantes

March 8

Calcul de la force résultante sur un corps par une combinaison de forces est une question d'ajouter les différentes forces agissantes composante par composante, comme discuté dans Halliday et Resnick est «Fundamentals of Physics." Équivalemment, vous effectuez l'addition vectorielle. Graphiquement, cela signifie maintenant l'angle des vecteurs que vous les déplacez en position comme une chaîne, un toucher sa tête à la queue d'un autre. Une fois que la chaîne est terminée, tirer une flèche de la seule queue sans tête toucher à la seule tête sans queue toucher. Cette flèche est votre vecteur résultant, égale en grandeur et en direction de la force résultante. Cette approche est également connu comme le «principe de superposition."

Instructions

1 Dessinez un diagramme des différentes forces qui agissent sur un bloc de 5 kilos tombant à travers l'espace. Supposons qu'il a gravité en tirant verticalement vers le bas sur elle, une autre force tirant parti avec une force de 10 Newton (l'unité SI de la force), et une autre force de traction vers le haut et vers la droite à un angle de 45 degrés avec une force de 10 ? 2 newtons (N).

2 Résumez les composantes verticales des vecteurs.

Dans l'exemple ci-dessus, la force de gravitation présente à la baisse amplitude F = mg = -5 kg ​​x 9,8m / s ^ 2, où g est la constante d'accélération gravitationnelle. Ainsi, sa composante verticale est -49N, le signe négatif indiquant que la force pousse vers le bas.

La force de droite a une composante verticale et horizontale de chacun 10N.

La force à gauche n'a pas de composante verticale.

La somme est 39N vers le bas.

3 Additionner les composantes horizontales des vecteurs.

En continuant avec l'exemple ci-dessus, les vecteurs gauche et droite contribuent 10N dans chaque direction, ce qui annulent mutuellement pour donner zéro force horizontale.

4 Utiliser la seconde loi de Newton (F = ma) pour déterminer l'accélération du corps.

La force résultante est donc 39N vers le bas. Pour une masse de 5 kg, l'accélération se retrouve donc comme suit: 39N = F = ma = 5 kg xa, donc a = 7.8m / s ^ 2.