Czym jest siła netto? (z przykładami)

Siła netto jest definiowana jako suma wszystkich sił działających na obiekt. Przykład? Kopiąc piłkę, piłka startuje i porusza się w powietrzu. W tym czasie na piłce działa siła netto. Gdy piłka zaczyna wracać na ziemię iw końcu zatrzymuje się, na piłkę działa również siła netto.

Drugie prawo Newtona mówi, że „gdy siła oddziałuje na obiekt, wówczas ten obiekt musi przyspieszyć, to znaczy jego prędkość zmienia się z drugiej na drugą”. Kopiąc piłkę po raz pierwszy, przyspiesza, a kiedy piłka zaczyna zwalniać, zatrzymuje się.

Może istnieć kilka sił działających na obiekt, a gdy wszystkie te siły zostaną zsumowane, wynikiem jest to, co nazywamy siłą netto działającą na obiekt.

Jeśli siła netto zostanie dodana do zera, to obiekt nie przyspiesza, dlatego porusza się ze stałą prędkością. Jeśli siła netto zostanie dodana do wartości niezerowej, obiekt przyspiesza.

W naturze wszystkie siły przeciwstawiają się innym siłom, takim jak tarcie lub przeciwstawne siły grawitacyjne. Siły mogą przyspieszać tylko wtedy, gdy są większe niż całkowite siły przeciwne.

Jeśli siła popycha obiekt, ale pasuje do niego tarcie, obiekt nie przyspiesza. Podobnie, jeśli siła naciska na grawitację, ale jest mniejsza niż siła grawitacji na obiekcie, nie przyspiesza.

Na przykład, jeśli nacisk 15-Newtona na obiekt jest przeciwny sile tarcia 10-niutonów, obiekt przyspiesza, jakby był pchany siłą netto 5-niutonów bez tarcia.

Drugie prawo Newtona

Pierwsze prawo ruchu Newtona przewiduje zachowanie obiektów, dla których wszystkie istniejące siły są zrównoważone.

Pierwsze prawo (czasami nazywane prawem bezwładności) stwierdza, że ​​jeśli siły działające na obiekt są zrównoważone, to przyspieszenie tego obiektu wynosi 0 m / s / s. Obiekty w równowadze (stan, w którym wszystkie siły są zrównoważone) nie przyspieszą.

Według Newtona obiekt przyspieszy tylko wtedy, gdy działa na niego siła sieci lub niesymetryczna siła. Obecność niezrównoważonej siły przyspieszy obiekt, zmieniając jego prędkość, kierunek lub prędkość i kierunek.

Drugie prawo ruchu Newtona

Prawo to odnosi się do zachowania przedmiotów, dla których wszystkie istniejące siły nie są zrównoważone. Drugie prawo stwierdza, że ​​przyspieszenie obiektu zależy od dwóch zmiennych: siły netto działającej na obiekt i masy obiektu.

Przyspieszenie obiektu zależy bezpośrednio od siły netto działającej na obiekt i odwrotnie od masy obiektu. Wraz ze wzrostem siły działającej na obiekt zwiększa się przyspieszenie obiektu.

Wraz ze wzrostem masy obiektu przyspieszenie obiektu maleje. Drugie prawo ruchu Newtona można formalnie określić w następujący sposób:

„Przyspieszenie obiektu wytwarzanego przez siłę netto jest wprost proporcjonalne do wielkości siły sieci, w tym samym kierunku co siła netto i odwrotnie proporcjonalna do masy obiektu”.

To ustne stwierdzenie można wyrazić w postaci równania w następujący sposób:

A = Fnet / m

Powyższe równanie jest często zamieniane na bardziej znajomą formę, jak pokazano poniżej. Siła netto jest równa iloczynowi masy pomnożonej przez przyspieszenie.

Fnet = m • a

Nacisk kładziony jest zawsze na siłę netto. Przyspieszenie jest wprost proporcjonalne do siły netto. Siła netto jest równa masie pomnożonej przez przyspieszenie.

Przyspieszenie w tym samym kierunku co siła netto to przyspieszenie wytwarzane przez siłę sieci. Jest to siła netto związana z przyspieszeniem, siła netto jest wektorową sumą wszystkich sił.

Jeśli znane są wszystkie pojedyncze siły działające na obiekt, można określić siłę netto.

Zgodnie z powyższym równaniem, jednostka siły jest równa jednostce masy pomnożonej przez jednostkę przyspieszenia.

Podczas zastępowania standardowych jednostek metrycznych siłą, masą i przyspieszeniem w powyższym równaniu, można zapisać następującą równoważność jednostek.

1 Newton = 1 kg • m / s2

Definicja standardowej metrycznej jednostki siły jest wskazana przez powyższe równanie. Newton definiuje się jako ilość siły potrzebnej do uzyskania masy 1 kg i przyspieszenia 1 m / s / s.

Wielkość i równanie

Zgodnie z Drugą Prawą Newtona, gdy obiekt przyspiesza, wówczas musi na niego działać siła netto. Wręcz przeciwnie, jeśli siła działa na przedmiot, obiekt ten przyspieszy.

Wielkość siły netto działającej na obiekt jest równa masie obiektu pomnożonej przez przyspieszenie obiektu, jak pokazano w następującym wzorze:

Siła netto to pozostała siła, która wytwarza dowolne przyspieszenie obiektu, gdy wszystkie siły przeciwne zostaną anulowane.

Przeciwne siły zmniejszają efekt przyspieszenia, zmniejszając siłę netto przyspieszenia działającego na obiekt.

Jeśli siła netto działająca na obiekt wynosi zero, obiekt nie przyspiesza i znajduje się w stanie, który nazywamy równowagą.

Gdy obiekt znajduje się w równowadze, dwie rzeczy mogą być prawdziwe: albo obiekt w ogóle się nie porusza, albo obiekt porusza się ze stałą prędkością. Wzór na równowagę pokazano poniżej:

Przykłady

Rozważ hipotetyczną sytuację w przestrzeni. Robisz spacer kosmiczny i organizujesz coś na swoim promie. Podczas pracy nad tematem za pomocą małpiego klucza, złości się i wyciąga klucz, co się dzieje?

Gdy klucz opuści rękę, będzie się poruszał z taką samą prędkością, jaką wydał, gdy został zwolniony. Jest to przykład sytuacji zerowej siły netto. Klucz przesunie się z taką samą prędkością i nie przyspieszy w przestrzeni.

Jeśli rzucisz ten sam klucz na Ziemię, klucz spadnie na ziemię i ostatecznie się zatrzyma. Dlaczego to się skończyło? Na klucz działa siła netto, powodująca jego spowolnienie i zatrzymanie.

W innym przykładzie, powiedzmy, że jesteś na lodowisku. Weź krążek hokejowy i przesuń go przez lód.

Ostatecznie krążek hokejowy zwolni i zatrzyma się, nawet na gładkim, śliskim lodzie. Jest to kolejny przykład sytuacji z siłą netto inną niż zero.