Sisältö

• Käytä Newtonin toista lakia
• Vaihe 1
• Vaihe 2
• Jos auto on rinteessä
• Vaihe 1
• Vaihe 2
• kärki
• Tarvitsemasi esineet

Auton siirtämiseen tarvittavan voiman tunteminen on välttämätöntä auton suunnittelussa tai avaruussukkulassa. Onneksi on olemassa sellaisia ​​liikettä hallitsevia yksinkertaisia ​​fyysisiä lakeja, jotka ovat yleisesti sovellettavia. Tämä artikkeli selittää Newtonin toisen lain, koska se liittyy auton kiihtyvyyteen.

Käytä Newtonin toista lakia

Vaihe 1

Käytä newtonin toista lakia, jonka mukaan se on heihin vaikuttava voima. Voimia on kahta tyyppiä: kosketusvoimat (käytetty voima, kitka ja muut) ja etäisyydellä tai kenttävoimat (painovoima, sähköiset ja magneettiset).

Vaihe 2

Keskity autoon kohdistettuun voimaan. Jos auto on tasaisella maalla ja kitka on vähäinen, voiman kiihdyttämiseen tarvittava voima annetaan voimalla = massa kertaa kiihtyvyys tai F = M x a. Tämän mukaan jopa pieni määrä voimaa riittää auton liikuttamiseen, tosin hitaasti.

Lisää kyseisen auton massa "M" kilogrammoina (1 kg = 2,2 puntaa) ja kiihtyvyys "a" metreinä toiselle neliölle, lisää parametrit Newtonin toisen lain yhtälöön saadaksesi voiman "F", joka vaaditaan Kiloa sekunnissa neliö, joka vastaa perusvoimayksikköä Newtonia.

Jos auto on rinteessä

Vaihe 1

Tarkastellaan alaspäin suuntautuvan voiman kohtisuoraa komponenttia kiihtymiseen tarvittavan voiman lisäksi.

Vaihe 2

Laske painovoiman nopeus painovoimakiihtyvyysvakiolla, 9,8 metriä sekunnissa neliössä.

Laske tämän voiman kohtisuora komponentti kertomalla se kosinilla, joka on 90 astetta miinus kaltevuus, jota voidaan kutsua myös tetaksi, kuten kuvassa on esitetty (alavoima x cos (90-kaltevuus) = alavoima x cos (theta) ) = voiman kohtisuora komponentti).Esimerkiksi: Yllä oleva oranssi Jeep painaa 3 200 kiloa (1450 kg) ja istuu 30 asteen kaltevuudessa. Jeepiin kohdistuva painovoima voiman kohtisuoran komponentin suunnassa on alaspäin suuntautuva voima (9,8 x 1 450 = 14 250 newtonia) ja kosini 90-kertainen miinus kallistus (cos (90-30) = 0,5), joka on 14 250 x 0,5 = 7 125 newtonia. Tämä tarkoittaa Newtonin toisen lain mukaan, että jos jeeppi voisi liikkua vapaasti, se kiihtyisi alaspäin rinnettä kohti 7125 newtonia jaettuna 1450 kg: lla, joka on yhtä suuri kuin 5 metriä sekunnissa neliössä. Yhden sekunnin rullan jälkeen Jeep liikkuu 5 metriä sekunnissa tai 11 mailia tunnissa.

kärki

• Tarkista, että käytät vakiovarusteisia tieteellisiä yksiköitä: kiloja, metriä, sekuntia ja newtonia. Käytä tervettä järkeä työskennellessäsi kaltevuuksilla. Jos auto kallistuu alaspäin, se haluaa pyöriä sillä tavalla.

Tarvitsemasi esineet

• laskin