Innhold
Å kjenne kraften som kreves for å flytte en bil er avgjørende for prosjektering av bilen eller romfergen. Heldigvis er det enkle fysiske lover som styrer denne typen bevegelser som er universelt anvendelige. Denne artikkelen forklarer Newtons andre lov når det gjelder akselerasjonen av en bil.
Bruk Newtons Second Law
Trinn 1
Bruk newtons andre lov som sier at det er en styrke som virker på dem. Det er to generelle krefter: kontaktkrefter (påført kraft, friksjon og andre) og på avstand eller feltkrefter (tyngdekraft, elektrisk og magnetisk).
Trinn 2
Fokuser på den påførte kraften til bilen. Hvis bilen er på flat mark og friksjonen er ubetydelig, blir kraften som kreves for å akselerere kraften gitt med kraft = masse ganger akselerasjon eller F = M x a. I følge dette er til og med en liten mengde kraft tilstrekkelig til å bevege en bil, om enn sakte.
Ved å bruke massen "M" til den aktuelle bilen i kilogram (1 kg = 2,2 pund) og akselerasjonen "a" ønsket i meter for andre kvadrat, setter du inn parametrene i Newtons andre lovligning for å få kraften "F" som kreves i kilo per sekund i kvadratet, noe som tilsvarer den grunnleggende kraftenheten, Newton.
Hvis bilen er på skrå
Trinn 1
Tenk på den vinkelrette komponenten av den nedadgående kraften i tillegg til kraften som kreves for å akselerere.
Trinn 2
Beregn gravitasjonshastigheten ved gravitasjonsakselerasjonskonstanten, 9,8 meter per sekund i kvadratet.
Beregn den vinkelrett komponenten av denne kraften ved å multiplisere den med kosinus på 90 grader minus stigning, som også kan kalles theta, som vist på bildet (ned kraft x cos (90 stigning) = ned kraft x cos (theta ) = vinkelrett komponent av kraft).For eksempel: den oransje jeepene som er vist over veier 2450 kilo, og sitter i en 30 graders stigning. Tyngdekraften som virker på jeep i retning av den vinkelrette komponenten til kraften, er den nedadgående kraften (9,8 x 1450 = 14 250 Newton) ganger kosinus på 90 minus stigningen (cos (90-30) = 0,5) som er 14 250 x 0,5 = 7 125 Newton. Dette betyr, ifølge Newtons andre lov, at hvis jeepen var fri til å rulle, ville den akselerere nedover skråningen på 7.125 Newton delt på 1450 kg som tilsvarer 5 meter per sekund i kvadratet. Etter ett sekund med rulling ville jeep bevege seg 5 meter per sekund eller 11 miles per time.
tips
- Kontroller at du bruker vitenskapelige standardenheter: kilogram, meter, sekunder og newton. Bruk sunn fornuft når du jobber med skråninger. Hvis bilen vippes nedover, vil den ønske å rulle på den måten.
Elementer du trenger
- Kalkulator
