Hvordan beregne Resulterende Forces

Beregning den resulterende kraft på et legeme ved en kombinasjon av krefter er et spørsmål om å legge de forskjellige skuespillerkrefter componentwise, som omtalt i Halliday og Resnick 's "Fundamentals of Physics." Tilsvarende, utfører du vektor tillegg. Grafisk, betyr dette å opprettholde vinkelen av vektorene som du flytter dem i posisjon som en kjede, en rørende hodet til halen av en annen. Når kjeden er fullført, tegne en pil fra den eneste halen uten hode berøre den til bare hodet uten hale berøre den. Denne pil er den resulterende vektor, lik i størrelse og retning til den resulterende kraft. Denne tilnærmingen er også kjent som "superposisjonsprinsippet."

Bruksanvisning

1 Tegn et diagram av forskjellige krefter som virker på en 5-kilo blokk faller gjennom rommet. Anta at den har tyngdekraften å trekke ned loddrett på den, en annen kraft som trekker den venstre med en kraft på 10 Newton (SI-enhet av kraft), og en annen kraft som trekker den opp og til høyre med en vinkel på 45 grader med en kraft på 10 ? 2 Newton (N).

2 Oppsummere de vertikale komponentene av vektorene.

I det ovenstående eksempel gravitasjonskraften har nedad størrelse F = mg = -5kg x 9.8m / s ^ 2, hvor g er tyngdens akselerasjon konstant. Slik at dens vertikale komponent er -49N, det negative tegn som angir at kraften som presser nedover.

Den høyrerettet kraft har en vertikal og horisontal komponent av 10N hver.

Den venstre kraft har ingen vertikal komponent.

Summen 39N nedover.

3 Oppsummere de horisontale komponentene av vektorene.

Fortsetter med eksempelet ovenfor, til venstre og høyre vektorer bidra 10N i hver retning, noe som utelukker hverandre for å gi null horisontal kraft.

4 Bruk Newtons andre lov (F = ma) for å bestemme akselerasjon av kroppen.

Den resulterende kraft er derfor 39N nedover. For en 5-kg masse, er akselerasjonen derfor funnet som følger: 39N = F = ma = 5kg XA, så a = 7.8m / s ^ 2.