Saturs
- Izmantojiet otro Ņūtona likumu
- 1. solis
- 2. solis
- 3. solis
- Ja automašīna atrodas nogāzē
- 1. solis
- 2. solis
- 3. solis
Zinot spēkus, kas nepieciešami automašīnas pārvietošanai, ir ļoti svarīgi konstruēt automašīnu vai jebkuru citu transporta ierīci - sākot no vilciena vagoniem līdz kosmosa vilcieniem. Par laimi, pastāv vienkārši fiziski likumi, kas regulē šāda veida kustības un ir universāli piemērojami. Šis raksts izskaidro Ņūtona otro likumu, jo tas attiecas uz automašīnas paātrinājumu.
Izmantojiet otro Ņūtona likumu
1. solis
Izmantojiet otro Ņūtona likumu, kurā teikts, ka ikreiz, kad divi vai vairāki objekti mijiedarbojas, uz tiem iedarbojas spēks. Pastāv divi vispārīgi spēku veidi: kontaktspēki (pielietotais spēks, berze un citi) un attāluma vai lauka spēki (gravitācijas, elektriskie un magnētiskie).
2. solis
Koncentrējieties uz spēku, kas tiek pielietots automašīnai. Ja tas atrodas uz līdzenas vietas un berze ir nenozīmīga (kas ir taisnība, ja esat piepumpējis riepas un pārvietojaties lēnām), spēku, kas vajadzīgs šīs automašīnas paātrināšanai, dod spēks = masa x paātrinājums vai F = M x a . Saskaņā ar šo vienādojumu automašīnas pārvietošanai, lai arī lēnām, pietiks pat ar ļoti nelielu spēku.
3. solis
Izmantojot automašīnas "M" masu kilogramos un vēlamo "a" paātrinājumu m / s², ievadiet parametrus Ņūtona otrā likumu vienādojumā, lai iegūtu nepieciešamo "F" spēku m / s², kas ir vienāds ar vienību. pamata spēks, Ņūtons.
Ja automašīna atrodas nogāzē
1. solis
Apsveriet lejupvērstā spēka perpendikulāro komponentu papildus spēkam, kas nepieciešams paātrināšanai.
2. solis
Aprēķiniet gravitācijas izraisīto lejupvērsto spēku, reizinot automašīnas masu kilogramos ar nemainīgu standarta smaguma paātrinājumu 9,8 m / s².
3. solis
Aprēķiniet šī perpendikulārā spēka komponentu, reizinot to ar kosinusu 90 grādiem, atskaitot slīpumu, ko var saukt arī par teetu, kā parādīts attēlā (slīpuma spēks x cos (90 slīpums) = slīpuma spēks x cos (teta) ) = spēka perpendikulāra sastāvdaļa).
Piemēram: oranžais džips, kas parādīts iepriekš, sver 1450 kg un ir nekustīgs 30 grādu slīpumā. Smaguma spēks, kas iedarbojas uz džipu virzienā, kurā tas var ripot (spēka perpendikulārā sastāvdaļa), ir slīpuma spēks (9,8 x 1450 = 14 250 Ņūtoni m / s²), kas reizināts ar kosinusu 90, no kura atskaitīts slīpums (cos (90-30) = 0,5), kas ir 14 250 x 0,5 = 7,125 ņūtonmetri sekundē kvadrātā.
Tas nozīmē, ka saskaņā ar Ņūtona otro likumu, ja džips varētu brīvi ripot, tas paātrinātu lejup līdz 7125 ņūtoniem m / s², dalot ar 1450 kg, kas ir vienāds ar pieciem metriem sekundē kvadrātā. Pēc sekundes ripināšanas džips pārvietotos kvadrātā ar ātrumu pieci metri sekundē.