Calcular a força de aceleração e líquida

Newton diz sigmaF

= muma, o que significa que você adicionar todos os vetores de força em conjunto para obter a força líquida. Isso é como ele funciona normalmente quando você tem que descobrir F = mamãe problemas em física. Muitas vezes, uma série de vetores de força estão envolvidos, e você tem que resolver para a força resultante para encontrar a aceleração.

Dê uma olhada no disco de hóquei na figura. Duas forças, UMA e B, estão agindo sobre o disco. O que vai acontecer com o disco?

Você não tem que calcular o resultado de cada força atuando separadamente no disco de hóquei, porque a força resultante é que é importante. Calcule a força resultante primeiro e depois usar isso em sigmaF = muma.

pergunta amostra

  1. Suponha que as forças que actuam sobre o disco de hóquei são UMA = 9,0 N a 0 graus, e B = 14,0 N a 45 graus. Qual é a aceleração do disco, dado que a sua massa é de 1,00 x 10-1 kg?

    A resposta correcta é magnitude 213 m / s2, ângulo de 28 graus.

  1. converter vigor UMA em notação componente vector. Use a equação UMAX = UMA cos theta para encontrar o X coordenar da força: 9,0 cos 0 = 9,0 graus.

  2. Use a equação UMAy = UMA pecado teta para encontrar o y coordenar da força: 9,0 pecado 0 grau, ou 0.0. Isso faz com que o vector UMA (9.0, 0.0) na forma de coordenadas.

  3. Converter o vector B em componentes. Use a equação BX = B cos theta para encontrar o X coordenar da aceleração: 14,0 cos 45 graus = 9,9.

  4. Use a equação By = B pecado teta para encontrar o y coordenar da segunda força: 14,0 pecado 45 graus, ou 9,9. Isso faz a força B (9.9, 9.9) na forma de coordenadas.

  5. 5.Realizar a adição de vectores para localizar a força líquida: (9.0, 0.0) + (9.9, 9.9) = (18,9, 9,9).

  6. Converter o vector (18.9, 9.9) em forma de magnitude / ângulo. Use o theta equação = tan-1(y/X) Para encontrar o ângulo da força resultante: tan-1(0,52) = 28 graus.

  7. Aplicar a equação

    para encontrar a magnitude da força resultante, dando-lhe 21,3 N.

  8. Converter 21,3 N em aceleração: uma = F /m = (21,3 N) / (0,100 kg) = 213 m / s2.

questões práticas

  1. Assume-se que as duas forças que actuam sobre um disco de hóquei 0,10 kg são como se segue: UMA é de 16,0 N a 53 graus, e B é de 21,0 N a 19 graus. Qual é a aceleração do disco de hóquei?

  2. Duas forças atuam sobre um 1.0 x 103 carro kg. UMA é de 220 N a 64 graus, e B é de 90,0 N a 80 graus. Qual é a aceleração do carro?

  3. 3.Suponha que duas forças atuam em um barco de 100 kg. UMA é de 100 N a 10 graus, e B é de 190 N a 210 graus. Qual é a aceleração do barco?

  4. Um mármore com uma massa de 1,0 g é atingido por dois outros mármores que cada aplicam uma força de 0,3 segundos. Se a força UMA é de 0,010 N a 63 graus e B é 0,050 N a 135 graus, o que é a aceleração do mármore original?

Seguem-se respostas para as questões práticas:

  1. Amplitude: 354 m / s2- Ângulo de visão: 34 graus

  1. Converter forçar um em seus componentes. Use a equação UMAX = UMA cos theta para encontrar o X coordenar de força A: 16,0 cos 53 graus = 9,6 N.

  2. Use a equação UMAy = UMA pecado teta para encontrar o y coordenar de força A: 16,0 pecado 53 graus = 12,8. Isso faz com que forçar A (9.6, 12.8) N na forma de coordenadas.

    Video: Aceleração

  3. Converter vigor B em seus componentes. Use a equação BX = B cos theta para encontrar o X coordenar de força B: 21,0 cos 19 graus = 19,9 N.

  4. Use a equação By = B pecado teta para encontrar o y coordenar de força B: 21,0 pecado 19 graus = 6,8. Isso faz com que a força B (19,9, 6,8) N na forma de coordenadas.

  5. Realizar a adição de vectores para localizar a força líquida: (9.6, 12.8) N + (19.9, 6.8) N = (29.5, 19.6) N.

  6. Converter o vector (29.5, 19.6) em forma de N magnitude / ângulo. Use o theta equação = tan-1(y/X) Para encontrar o ângulo da força resultante: tan-1(0.66) = 34 graus. A direcção da aceleração é a mesma que a direcção da força resultante: 34 graus.

  7. Aplicar a equação para encontrar a magnitude da força resultante, dando-lhe 35,4 N.

  8. Use a magnitude da força e da massa para encontrar a magnitude da aceleração: uma = F/m = (35,4 N) / (0,10 kg) = 354 m / s2.

  • Magnitude: 0,31 m / s2- Ângulo: 69 graus



  • Converter forçar um em seus componentes. Use a equação UMAX = UMA cos theta para encontrar o X coordenar força de A: 220 cos 64 graus = 96 N.

  • Use a equação UMAy = UMA pecado teta para encontrar o y coordenar da força: 220 pecado 64 graus = 198 N. Isso faz forçar A (96, 198) N na forma de coordenadas.

  • Converter vigor B em seus componentes. Use a equação BX = B cos theta para encontrar o X coordenar de força B: 90 cos 80 graus = 16 N.

  • Use a equação By = B pecado teta para encontrar o y coordenar de força B: 90 pecado 80 graus = 89 N. Esta força faz com que B (16, 89) N na forma de coordenadas.

  • Realizar a adição de vectores para localizar a força líquida: (96, 198) N + (16, 89) N = (112, 287) N.

  • Converter o vector (112, 287) N em forma magnitude / ângulo. Use o theta equação = tan-1(y/X) Para encontrar o ângulo da força resultante: tan-1 (2.56) = 69 graus. A direcção da aceleração é a mesma que a direcção da força resultante: 69 graus.

  • Aplicar a equação

    para encontrar a magnitude da força resultante, dando-lhe 308 N.

  • Use a magnitude da força e da massa para encontrar a magnitude da aceleração: uma = F/m = (308 N) / (1,000 kg) = 0,31 m / s2.

  • Amplitude: 1 m / s2- Ângulo de visão: 229 graus

  • Converter forçar um em seus componentes. Use a equação UMAX = UMA cos theta para encontrar o X coordenar força de A: 100 cos 10 graus = 98 N.

  • Use a equação UMAy = UMA pecado teta para encontrar o y coordenar força de A: 100 pecado 10 graus = 17. Isso faz com que a força A (98, 17) N na forma de coordenadas.

  • Converter vigor B em seus componentes. Use a equação BX = B cos theta para encontrar o X coordenar de força B: 190 cos 210 graus = -165 N.

    Video: Grandezas Proporcionais - parte 1 de 8 - Segunda Lei de Newton

  • Use a equação By = B pecado teta para encontrar o y coordenar de força B: 190 pecado 210 graus = -95. Isso faz com que a força B (-165, -95) N na forma de coordenadas.

  • Realizar a adição de vectores para localizar a força líquida: (98, 17) N + (-165, -95) N = (-67, -78) N.

  • Converter o vector (-67, -78) N em forma magnitude / ângulo. Use o theta equação = tan-1(y/X) Para encontrar o ângulo da força resultante: tan-1(1,2) = 49 graus. Mas essa resposta não é certo porque os dois componentes são negativos, o que significa que o ângulo é na verdade entre 180 graus e 270 graus. Adicionar 180 graus para 49 graus para obter 229 graus. A aceleração é na mesma direcção que a força resultante.

  • Aplicar a equação

    para encontrar a magnitude da força resultante, dando-lhe 102 N.

  • Use a magnitude da força e da massa para encontrar a magnitude da aceleração: uma = F/m = (102 N) / (100 kg) = 1,0 m / s2.

    Video: O que é Aceleração e Como Calcular?

  • Amplitude: 54 m / s2- Ângulo: 125 graus

  • Converter forçar um em seus componentes. Use a equação UMAX = UMA cos theta para encontrar o X coordenar de força A: 0,01 cos 63 graus = 4,5 x 10-3N.

  • Use a equação UMAy = UMA pecado teta para encontrar o y coordenar de força A: 0,01 pecado 63 graus = 8,9 x 10-3N. Isso faz força A (4,5 x 10-3, 8,9 x 10-3) N na forma de coordenadas.

  • Converter vigor B em seus componentes. Use o BX = B cos theta para encontrar o X coordenar de força B: 0,05 cos 135 graus = -3,5 x 10-2N.

  • Use a equação By = B pecado teta para encontrar o y coordenar de força B: 0,05 pecado 135 graus = 3,5 x 10-2N. Isso faz força B (-3,5 x 10-2, 3,5 x 10-2) N na forma de coordenadas.

  • Execute adição de vetores para encontrar a força resultante: (4,5 x 10-3, 8,9 x 10-3) N + (-3.5 x 10-2, 3,5 x 10-2) N = (-3.1 x 10-2, 4,4 x 10-2) N.

  • Converter o vector (-3.1 x 10-2, 4,4 x 10-2) N em magnitude / forma de ângulo. Use o theta equação = tan-1(y/X) Para encontrar o ângulo da força resultante: tan-1(1,42) = 125 graus. A aceleração é na mesma direcção que a força resultante.

  • Aplicar a equação

    para encontrar a magnitude da força resultante, dando-lhe 5,4 x 10-2 N.

  • Use a magnitude da força e da massa para encontrar a magnitude da aceleração: uma = F/m = 5,4 x 10-2/0.001 = 54 m / s2.


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