Jak obliczana jest siła oporu?


Najlepsza odpowiedź

Oto prosty przykład ciała (takiego jak samochód) poruszającego się po poziomej prostej drodze. W zależności od pytania moglibyśmy wykorzystać drugie prawo Newtona:

F = ma

F = wypadkowa siła działająca na samochód

m = masa samochodu

a = przyspieszenie samochodu

F to siła wypadkowa, czyli siła silnika, E, minus siła oporu, R.

Więc F = E – R

Więc, E – R = ma

A więc, R = E – ma

R to całkowita siła oporu (czyli opór powietrza i wszelkie tarcie między oponami a drogą itp.).

Zauważ, że jeśli R i E mają równe wartości, to przyspieszenie a musi być równe zero, więc samochód musi poruszać się ze stałą prędkością.

::::::::::::::::::::::::::::::::: :::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::: ::::::::::::::::::::::::::::

Jeśli samochód wjeżdżał na wzgórze nachylone pod kątem x stopni do poziomej, wtedy również ap sztuka ciężaru samochodu działającego w dół wzniesienia. Ta część (lub składnik) ciężaru samochodu jest równa mg sin x

Zatem oprócz R działającego przeciwko sile silnika, będziemy mieli również mg sin x działający na silnik.

Siła wypadkowa F działająca na samochód wynosi teraz;

F = E – R – mg sin x

(Wypadkowa siła = siła silnika na wzniesieniu minus R i mg sin x, które działają w dół wzniesienia).

Zatem E – R – mg sin x = ma

A więc R = E – mg sin x – ma

Zauważ, że tym razem jeśli:

E = R + mg sin x

to przyspieszenie samochodu jest zerowe, a samochód ma stałą prędkość.

W porównaniu z drogą poziomą, siła silnika musi być większa o kolejną

mg sin x, aby utrzymać samochód wjeżdżanie pod górę ze stałą prędkością.

[g jest wagą w niutonach masy jednego kilograma. Jego wartość na Ziemi wynosi około 9,8 N / kg]

Odpowiedź

Widzę, że oznaczyłeś to pytanie słowem „grawitacja”, więc zakładam, że „ odnosząc się do siły grawitacji między dwoma ciałami.

Zawsze siła jest określona przez F = ma = m \ frac {d ^ 2x} {dt ^ 2}. To jest 2. zasada dynamiki Newtona (przynajmniej w jednym wymiarze).

W tym konkretnym przypadku siła grawitacji między dwoma obiektami jest określona przez F = G \ frac {M\_1 M\_2} ​​{r ^ 2}, gdzie G to stała grawitacji, M\_ {1,2} to masy dwóch obiektów, a r to odległość między nimi. To jest prawo powszechnego ciążenia Newtona, wyprowadzone nieco empirycznie z praw ruchu planetarnego Keplera.

Mam nadzieję, że to odpowiada na twoje pytanie.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *