Hvordan finne Vertical Force

Hvordan finne Vertical Force


Som omtalt i Fowles ' "Analytical Mechanics", den vertikale kraften som virker på et objekt over korte avstander (mindre enn en mile) er gravitasjonskraften. Det virker på et gitt massen m med en kraft F = mg. Hvis m er i kilo, da g, gravitasjonsakselerasjonen konstant, er 9,80 meter per sekund-squared ved overflaten av jorden. Du kan bestemme vertikal kraft ved å slippe et objekt og timing hvor fort det faller. Imidlertid vil et objekt vanligvis faller bare et kort stykke før luftmotstanden begynner å ha en effekt, kaste av målingen av g. Du kan bremse ned målingen av g måten George Atwood gjorde på 18-tallet da han testet Newtons lov av bevegelse. Hans apparat, i dag kalt en "Atwood maskin," består av to sammenhengende, ulike vekter hengende motsatte sider av en trinse. Jo mer lik vektene, vil tregere en stige og den andre vil falle, og derfor desto mer nøyaktig mål på g.

Bruksanvisning

1 Drapere en streng over en trinse. Bind to lignende, men ulike vekter, M1 og M2, til sine to ender.

2 Mål tiden, t, for at tyngre, m1, tar for å falle fra hvile til en forhåndsoppmålt distanse, y.

3 Bruke formelen y = 0.5at ^ 2, hvor cirkumflekstegnet indikerer eksponentiering, for å løse for akselerering av fallvekten.

4 Legg merke til at den økende vekt, å være bundet til den fallende vekt, må også akselerere hastigheten ved en. Derfor (m1 + m2) a = (m1 - m2) g.

5 Plugg de kjente verdier M1, M2 og en inn i denne ligningen for å løse for g.

6 Multiplisere g av en hvilken som helst masse for å oppnå den vertikale kraft på det som det faller.

Hint

  • Dersom et objekt er i ro, da den oppadrettede kraft på den motvirker tyngdekraften, mg, og derfor vil være lik i størrelse og motsatt i retning.