Az erő egy fizikai kifejezés, amely olyan hatásként van definiálva, amely arra készteti az objektumot, hogy megváltoztassa a sebességét, mozgási vagy forgási irányát. Az erők húzással vagy tolással felgyorsíthatják a tárgyakat. Az erő, a tömeg és a gyorsulás kapcsolatát Isaac Newton határozta meg Newton 2. törvényében, amely kimondja, hogy egy tárgy ereje tömegének és gyorsulásának szorzata. Ha tudni szeretné, hogyan kell mérni az erőt, kövesse az alábbi lépéseket.
Lépés
1 /2 -es módszer: Erő mérése
1. lépés. Értse meg az erő, a tömeg és a gyorsulás kapcsolatát
Egy tárgy ereje egyszerűen tömegének és gyorsulásának szorzata. Ez az összefüggés a következő képlettel határozható meg: Erő = Tömeg x Gyorsulás.
Íme néhány más dolog, amelyet figyelembe kell venni az erő mérésekor:
- A tömeg standard mértékegysége a kilogramm (kg).
- A gyorsítás standard mértékegysége m/s2.
- Az erő mértékegysége a newton (N). Newton egy származtatott egység. 1N = 1 kg x 1 m/s2.
2. lépés. Mérje meg az adott tárgy tömegét
Egy tárgy tömege a benne lévő anyagmennyiség. Egy tárgy tömege soha nem változik, függetlenül attól, hogy melyik bolygón van; míg a súly a gravitációs vonzástól függően változik. A tömeg a Földön és a Holdon ugyanaz. A metrikus rendszerben a tömeg grammban vagy kilogrammban írható. Tegyük fel, hogy az általunk használt tárgy egy tömegű teherautó 1000 kg.
- Egy adott tárgy tömegének megkereséséhez helyezze azt hármas vagy kettős mérlegre. Ez az egyensúly a tömeget kilogrammban vagy grammban méri.
- A birodalmi rendszerben a tömeg kifejezhető fontban (font). Mivel az erő ezekben az egységekben is kifejezhető, a "font-tömeg" kifejezést azért alkották meg, hogy megkülönböztessék használatát. Ha azonban megtalálja egy tárgy tömegét fontban kifejezve, egyszerűen szorozza meg 0,45 -tel, hogy megtalálja az értéket kilogrammban.
3. lépés. Mérje meg az objektum gyorsulását
A fizikában a gyorsulást a sebesség változásaként definiálják, amelyet egy adott irányban, időegységenként megadott sebességként határoznak meg. A gyorsuláson kívül a gyorsulás definiálható lassulónak vagy irányváltónak is. Ahogy a sebesség mérhető sebességmérővel, a gyorsulás gyorsulásmérővel is mérhető. Hagyja, hogy a gyorsulás a targonca tömeggel 1000 kg van 3m/s2.
- A metrikus rendszerben a sebességet másodpercben centiméterben vagy méterben másodpercenként, a gyorsulást pedig másodpercenkénti centiméterben (centiméter másodpercenként négyzetben) vagy másodpercenként méterben (méter per másodperc négyzetben) írjuk.
- A birodalmi rendszerben a sebesség kifejezésének egyik módja a láb másodpercenként. Tehát a gyorsulás kifejezhető lábbal másodpercenként négyzetben is.
4. lépés Szorozzuk meg az objektum tömegét a gyorsulásával
Az eredmény egy stílusérték. Csak csatlakoztassa a kapott számokat az egyenlethez, és tudni fogja egy objektum erejét. Ne felejtse el a választ netwon (N) -ba írni.
- Erő = Tömeg x Gyorsulás
- Erő = 1000 kg x 3 m/s2
- Erő = 3000N
2. módszer 2 -ből: bonyolultabb fogalmak
1. lépés. Keresse meg a tömeget, ha ismeri az erőt és a gyorsulást
Ha ismeri egy objektum erejét és gyorsulását, akkor csak csatlakoztassa az értékeket ugyanahhoz a képlethez, hogy megtalálja az objektum tömegét. Ezt a következőképpen teheti meg:
- Erő = Tömeg x Gyorsulás
- 3N = tömeg x 3 m/s2
- Tömeg = 3N/3m/s2
- Tömeg = 1 kg
2. lépés. Keresse meg a gyorsulást, ha ismeri az erőt és a tömeget
Ha ismeri az objektum erejét és tömegét, akkor csak csatlakoztassa az értékeket ugyanahhoz a képlethez, hogy megtalálja az objektum gyorsulását. Ezt a következőképpen teheti meg:
- Erő = Tömeg x Gyorsulás
- 10N = 2 kg x Gyorsulás
- Gyorsulás = 10N/2kg
- Gyorsulás = 5 m/s2
3. lépés. Keresse meg az objektum gyorsulását
Ha meg akarja ismerni egy tárgy erejét, akkor kiszámíthatja a gyorsulását, amíg ismeri a tömegét. Csak egy képletet kell használnia az objektum gyorsulásának megkereséséhez. A képlet az (Gyorsulás = Végsebesség - Kezdeti sebesség)/Idő.
- Példa: A futó sebessége 6 m/2 10 másodperc alatt. Mekkora a gyorsulás?
- A végsebesség 6 m/s. Kezdeti sebessége 0 m/s. Az idő 10 s.
- Gyorsulás = (6 m/s - 0 m/s)/10 s = 6/10 s = 0,6 m/s2
Tippek
- A misét csigákba is lehet írni, egy csiga egyenlő 32 174 font tömeggel. Az egyik salak az a tömeg, amelyet 1 font erővel fel lehet gyorsítani másodpercenként 1 láb gyorsulással. Amikor a csigák tömegét megszorozzuk a lábak / másodperc négyzetre vetített gyorsulással, akkor az átváltási állandó nem használatos.
- Így egy 640 font tömeg, amely négyzetméterenként 5 láb sebességgel gyorsul, hozzávetőleges ereje 640 -szer 5 osztva 32 vagy 100 font erővel.
- A súly az a tömeg, amelyet a gravitáció miatti gyorsulás befolyásol. A Föld felszínén a gyorsulás körülbelül 9,8 méter / másodperc négyzet (9,8065) vagy 32 láb / másodperc négyzet (32, 174). Így a metrikus rendszerben a 100 kg tömeg 980 newtonnak felel meg, a 100 gramm pedig 980 dyne -nek. A brit rendszerben a tömeget és a tömeget ugyanazokban az egységekben lehet felírni, így 100 font tömeg 100 font (100 font erő). Mivel a rugós mérleg a gravitáció vonzását méri egy tárgyra, valójában a súlyt méri, nem a tömeget. (A mindennapi használat során nincs különbség, amíg a gravitáció a Föld felszínére kerül.)
- Ha angol mértékegységet használ, ossza el az eredményt az átváltási állandóval. Amint fentebb megjegyeztük, a font lehet tömeg- vagy erőegység a brit rendszerben; ha erőegységként használják, a fontot erő fontnak nevezik. A konverziós állandó 32,174 font láb / font erő második négyzet; 32, 174 a Föld gravitációjából adódó gyorsulás értéke láb / másodperc négyzetben. (A matematika egyszerűsítése érdekében kerekítjük az értéket 32 -re.)
- Vegye figyelembe, hogy az erő, tömeg és gyorsulás közötti kapcsolat azt jelenti, hogy egy kis tömegű és nagy gyorsulású objektumnak ugyanolyan ereje lehet, mint egy nagy tömegű és kis gyorsulású objektumnak.
- A 150 kilogramm tömeg 10 m / s gyorsulással négyzetben 150 -szer 10 -szer, vagy 1500 kilogramm méter másodpercenként négyszer. (Másodpercenként egy kilogramm métert newtonnak neveznek.)
- A stílusoknak speciális neveik lehetnek, attól függően, hogy milyen hatással vannak az objektumra. Azt az erőt, amely felgyorsítja az objektumot, lökésnek nevezzük, míg az erőt, amely az objektumot lelassítja, húzásnak nevezzük. Nyomatéknak nevezzük azt az erőt, amely megváltoztatja a tengelye körül forgó tárgy forgásirányát.
- A 20 gramm tömegű, 5 cm / másodperces gyorsulású négyzet alakú erő 20 -szor ötszöröse vagy 100 gramm centiméter másodpercenként négyzet. (Egy gramm centimétert másodpercenként négyzetnek neveznek dyne -nek.)
