Περιεχόμενο

• Χρησιμοποιήστε το Newton Second Law
• Βήμα 1
• Βήμα 2
• Εάν το αυτοκίνητο βρίσκεται σε κλίση
• Βήμα 1
• Βήμα 2
• άκρο
• Στοιχεία που θα χρειαστείτε

Η γνώση της δύναμης που απαιτείται για να μετακινήσετε ένα αυτοκίνητο είναι απαραίτητη στη μηχανική του αυτοκινήτου ή στο διαστημικό λεωφορείο. Ευτυχώς, υπάρχουν απλοί φυσικοί νόμοι που διέπουν αυτόν τον τύπο κίνησης, οι οποίοι είναι γενικά εφαρμόσιμοι. Αυτό το άρθρο εξηγεί τον Newton δεύτερο νόμο, καθώς σχετίζεται με την επιτάχυνση ενός αυτοκινήτου.

Χρησιμοποιήστε το Newton Second Law

Βήμα 1

Χρησιμοποιήστε νέο νόμο Newton που δηλώνει ότι είναι μια δύναμη που ενεργεί πάνω τους. Υπάρχουν δύο γενικοί τύποι δυνάμεων: δυνάμεις επαφής (εφαρμοζόμενη δύναμη, τριβή και άλλοι) και δυνάμεις απόστασης ή πεδίου (βαρύτητα, ηλεκτρική και μαγνητική).

Βήμα 2

Εστίαση στην εφαρμοζόμενη δύναμη στο αυτοκίνητο. Εάν το αυτοκίνητο βρίσκεται σε επίπεδο έδαφος και η τριβή είναι αμελητέα, τότε η δύναμη που απαιτείται για την επιτάχυνση της δύναμης δίνεται με δύναμη = επιτάχυνση μάζας φορές ή F = M x a. Σύμφωνα με αυτό, ακόμη και μια μικρή ποσότητα δύναμης είναι αρκετή για να μετακινήσετε ένα αυτοκίνητο, αν και αργά.

Χρησιμοποιώντας τη μάζα "M" του εν λόγω αυτοκινήτου σε χιλιόγραμμα (1 Kg = 2,2 λίβρες) και την επιτάχυνση "a" που επιθυμείτε σε μέτρα για δεύτερη τετράγωνη, εισαγάγετε τις παραμέτρους στην εξίσωση δεύτερης νόμου Newtons για να επιτύχετε τη δύναμη "F" κιλά ανά δευτερόλεπτο τετράγωνο, το οποίο είναι ισοδύναμο με τη βασική μονάδα δύναμης, το Newton.

Εάν το αυτοκίνητο βρίσκεται σε κλίση

Βήμα 1

Εξετάστε την κατακόρυφη συνιστώσα της προς τα κάτω δύναμη επιπλέον της δύναμης που απαιτείται για την επιτάχυνση.

Βήμα 2

Υπολογίστε την ταχύτητα της βαρύτητας με τη σταθερά επιτάχυνσης της βαρύτητας, 9,8 μέτρα ανά δευτερόλεπτο τετράγωνο.

Υπολογίστε την κατακόρυφη συνιστώσα αυτής της δύναμης πολλαπλασιάζοντάς την με το συνημίτονο των 90 μοιρών με την κλίση, η οποία μπορεί επίσης να ονομαστεί theta, όπως φαίνεται στην εικόνα (δύναμη κάτω x cos (90-κλίση) = δύναμη κάτω x cos (theta ) = κάθετο συστατικό της δύναμης).Για παράδειγμα: Το πορτοκαλί τζιπ που εμφανίζεται παραπάνω ζυγίζει 3.200 λίβρες (1.450 Kg) και κάθεται σε κλίση 30 μοιρών. Η δύναμη βαρύτητας που επενεργεί στο τζιπ στην κατεύθυνση της κάθετης συνιστώσας της δύναμης είναι η προς τα κάτω δύναμη (9,8 x 1,450 = 14,250 Νεύτων) φορές το συνημίτονο των 90 μείον την κλίση (cos (90-30) = 0,5) που είναι 14,250 χ 0,5 = 7,125 Newton. Αυτό σημαίνει, σύμφωνα με τον δεύτερο νόμο του Newton, ότι αν το τζιπ ήταν ελεύθερο να κυλήσει θα επιταχύνει κάτω από την κλίση στα 7,125 Newtons διαιρούμενος με 1.450 Kg που είναι ίσο με 5 μέτρα ανά δευτερόλεπτο τετράγωνο. Μετά από ένα δευτερόλεπτο κύλισης, το τζιπ θα κινείται 5 μέτρα ανά δευτερόλεπτο ή 11 μίλια ανά ώρα.

άκρο

• Ελέγξτε ότι χρησιμοποιείτε τυπικές επιστημονικές μονάδες: κιλά, μέτρα, δευτερόλεπτα και newtons. Χρησιμοποιήστε την κοινή λογική όταν εργάζεστε με κλίσεις. Εάν το αυτοκίνητο έχει κλίση προς τα κάτω, θα θέλει να κυλήσει με αυτόν τον τρόπο.

Στοιχεία που θα χρειαστείτε

• αριθμομηχανή