Hvordan beregne treghetskraften av Mass
Når vi snakker om effekten av kraft på masse i fenomenet treghet, kan det være lett å tilfeldigvis se å tvinge som "treghet kraft." Dette kan trolig spores tilbake til begrepene "makt" og "treghet masse." Kraft er en mengde energi som fører til et objekt for å endre hastighet, retning eller form, mens treghetsmasse er et mål på hvor motstandsdyktig en gjenstand er å forandre dens tilstand fra bevegelse når den kraft påføres. I dette tilfellet er det antatt at "treghetskraft" refererer til mengden av kraft som det ville ta å bevege seg en viss gjenstand eller stoppe den i å bevege seg helt. Dette kan bli funnet ved hjelp av Newtons andre lov - F = ma - ". Force tilsvarer treghet masse ganger akselerasjon", som kan oversettes til,
Bruksanvisning
1 Finn massen til objektet du ønsker å beregne starter eller stopper kraft for. På jordoverflaten, massen til et objekt er omtrent lik dens vekt i kilo, slik at man kan finne den masse ved ganske enkelt å veie gjenstanden på en skala. Hvis objektet er i bevegelse, kan det hende du trenger å vite vekten / massen til objektet på forhånd.
2 Finn objektets hastighet på akselerasjon. Hvis du prøver å måle treghetskraften av et bevegelig objekt (en bil, for eksempel) og dens rate av akselerasjon er ukjent for deg, trenger du en speedometer for å finne sin rate av akselerasjon. Du kan gjøre dette ved å måle hastigheten på objektet på ett punkt i tid og deretter måle den igjen noen sekunder senere.
Dette skyldes at akselerasjonen er et mål på hvor raskt en gjenstand øker sin hastighet over tid.
3 Marker gangene hvor du målte objektet hastighet. Trekk først fart fra andre hastighet. Deretter dele resultatet med hvor lang tid mellom de to tiltakene. Hvis du måler en bil rullende på 40 mph på 13:00 og deretter måle den på 41 mph et minutt senere, kan du si at frekvensen av akselerasjonen er (41 mph - 40 mph) delt på 1 / 60h. Dette gir oss en mph dividert med 1/60 timer, eller en akselerasjon på omtrent 59 km / h per time. Dette betyr at hvis bilen beholdt sin nåværende hastighet på akselerasjon, vil hastigheten øke med 59 miles i timen. Husk at denne ligningen forutsetter at bilen akselererer med konstant hastighet, og tar ikke utenfor variabler, for eksempel gravitasjon eller friksjon, i betraktning.
4 Multipliser objektets masse ved sin akselerasjon. Dette vil gi deg sin treghet kraft. I tilfelle av bilen, vil vi anta at massen er omtrent 1000 kg. Hvis det opprettholder sin nåværende hastighet på akselerasjon, ville det kreve ca 59 000 kg (ca. 65 tonn) av counter-kraft for å stoppe det umiddelbart. Mengden av treghetskraften som kreves for å stoppe et bevegelig objekt vil være nøyaktig lik mengden av treghetskraften som setter den i bevegelse i den første plass. Dette er grunnen til at en liten gjenstand som beveger seg meget raskt (for eksempel som en kule) og et stort objekt som beveger seg meget langsomt (slik som en kampestein) er begge like ødeleggende og vanskelig å stoppe uten at riktig mengde motkraft. Hvis gjenstanden ikke er i bevegelse, er mengden av treghetskraften som kreves for å flytte det er generelt lik massen av gjenstanden.
Hint
- Husk at akselerasjon er tradisjonelt målt i meter per sekund per sekund, eller meter per sekund squared. En standardsats på miles per time ble byttet ut for å gjøre eksemplet mer forståelig.