เนื้อหา
- ใช้กฎข้อที่สองของนิวตัน
- ขั้นตอนที่ 1
- ขั้นตอนที่ 2
- หากรถอยู่บนทางลาดชัน
- ขั้นตอนที่ 1
- ขั้นตอนที่ 2
- ปลาย
- รายการที่คุณจะต้อง
การรู้ถึงแรงที่ต้องใช้ในการเคลื่อนย้ายรถเป็นสิ่งจำเป็นในด้านวิศวกรรมของรถยนต์หรือไปยังกระสวยอวกาศ โชคดีที่มีกฎทางกายภาพอย่างง่าย ๆ ที่ควบคุมการเคลื่อนไหวประเภทนี้ซึ่งสามารถนำไปใช้ได้อย่างกว้างขวาง บทความนี้จะอธิบายถึงกฎข้อที่สองของนิวตันเนื่องจากเกี่ยวข้องกับการเร่งความเร็วของรถยนต์
ใช้กฎข้อที่สองของนิวตัน
ขั้นตอนที่ 1
ใช้กฎข้อที่สองของนิวตันซึ่งระบุว่าเป็นแรงกระทำต่อพวกเขา มีแรงทั่วไปสองประเภท: แรงสัมผัส (แรงที่ใช้, แรงเสียดทานและอื่น ๆ ) และแรงที่ระยะไกลหรือแรงสนาม (แรงโน้มถ่วง, ไฟฟ้าและแม่เหล็ก)
ขั้นตอนที่ 2
มุ่งเน้นไปที่แรงที่ใช้กับรถ หากรถอยู่บนพื้นราบและแรงเสียดทานน้อยมากดังนั้นแรงที่ต้องใช้ในการเร่งแรงจะกระทำโดยแรง = ความเร่งคูณมวลหรือ F = M x a จากข้อมูลนี้แม้แรงเล็กน้อยก็เพียงพอที่จะเคลื่อนย้ายรถได้แม้ว่าจะช้าก็ตาม
การใช้มวล "M" ของรถยนต์ที่มีปัญหาในหน่วยกิโลกรัม (1 กิโลกรัม = 2.2 ปอนด์) และการเร่งความเร็ว "a" ที่ต้องการในหน่วยเมตรสำหรับวินาทีกำลังสองแทรกพารามิเตอร์ในสมการกฎข้อที่สองของนิวตันเพื่อให้ได้แรง "F" กิโลกรัมต่อวินาทีกำลังสองซึ่งเทียบเท่ากับหน่วยแรงพื้นฐานนิวตัน
หากรถอยู่บนทางลาดชัน
ขั้นตอนที่ 1
พิจารณาองค์ประกอบตั้งฉากของแรงที่ลงนอกจากแรงที่ต้องใช้ในการเร่ง
ขั้นตอนที่ 2
คำนวณความเร็วของแรงโน้มถ่วงด้วยค่าคงตัวของการเร่งความเร็วโน้มถ่วง 9.8 เมตรต่อวินาทีกำลังสอง
คำนวณส่วนประกอบตั้งฉากของแรงนี้โดยคูณมันด้วยโคไซน์ของ 90 องศาลบเอียงซึ่งอาจเรียกว่า theta ดังที่แสดงในภาพ (แรงลง x cos (90- เอียง) = แรงลง x cos (theta ) = องค์ประกอบตั้งฉากของแรง)ตัวอย่างเช่นรถจี๊ปสีส้มที่แสดงด้านบนมีน้ำหนัก 3,200 ปอนด์ (1,450 กิโลกรัม) และนั่งบนเอียง 30 องศา แรงโน้มถ่วงที่กระทำกับรถจี๊ปในทิศทางขององค์ประกอบตั้งฉากของแรงคือแรงลง (9.8 x 1,450 = 14,250 นิวตัน) คูณโคไซน์ของ 90 ลบเอียง (cos (90-30) = 0.5) ซึ่งคือ 14,250 x 0.5 = 7,125 นิวตัน ซึ่งหมายความว่าตามกฎข้อที่สองของนิวตันระบุว่าหากรถจี๊ปมีอิสระในการหมุนมันจะเร่งความชันที่ 7,125 นิวตันหารด้วย 1,450 กิโลกรัมซึ่งเท่ากับ 5 เมตรต่อวินาทีกำลังสอง หลังจากกลิ้งหนึ่งวินาที Jeep จะเคลื่อนที่ 5 เมตรต่อวินาทีหรือ 11 ไมล์ต่อชั่วโมง
ปลาย
- ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณใช้หน่วยทางวิทยาศาสตร์มาตรฐาน: กิโลกรัมเมตรวินาทีและนิวตัน ใช้สามัญสำนึกเมื่อทำงานกับเอียง หากรถเอียงลงมันจะต้องหมุนไปทางนั้น
รายการที่คุณจะต้อง
- เครื่องคิดเลข
