Πώς μπορεί να καθορίσει ο μαθητής εάν υπάρχει καθαρή δύναμη;
1. Προσδιορίστε όλες τις δυνάμεις που ενεργούν στο αντικείμενο.
2. Προσδιορίστε την κατεύθυνση και το μέγεθος κάθε δύναμης.
3. Σχεδιάστε ένα διάνυσμα για να αντιπροσωπεύετε τις δυνάμεις.
4. Υπολογίστε την καθαρή δύναμη προσθέτοντας τους φορείς που αντιπροσωπεύουν τις δυνάμεις.
Εάν η καθαρή δύναμη είναι μηδενική, το αντικείμενο θα παραμείνει σε κατάσταση ηρεμίας ή θα συνεχίσει να κινείται με σταθερή ταχύτητα. Εάν η καθαρή δύναμη δεν είναι μηδενική, το αντικείμενο θα επιταχύνει προς την κατεύθυνση της καθαρής δύναμης.
Ακολουθεί ένα παράδειγμα του τρόπου με τον οποίο ένας μαθητής μπορεί να καθορίσει εάν υπάρχει καθαρή δύναμη:
Ένας φοιτητής μελετά ένα βιβλίο που στηρίζεται σε ένα τραπέζι. Ο μαθητής προσδιορίζει τρεις δυνάμεις που δρουν στο βιβλίο:
* Η δύναμη της βαρύτητας τραβώντας το βιβλίο προς τα κάτω προς τη Γη
* Η δύναμη του τραπεζιού που πιέζει το βιβλίο
* Η δύναμη της τριβής μεταξύ του βιβλίου και του τραπεζιού
Ο μαθητής αντλεί ένα διάνυσμα διανυσματικού για να αντιπροσωπεύει τις δυνάμεις. Ο φορέας που αντιπροσωπεύει τη δύναμη της βαρύτητας δείχνει προς τα κάτω, ο φορέας που αντιπροσωπεύει τη δύναμη του πίνακα δείχνει επάνω, και ο φορέας που αντιπροσωπεύει τη δύναμη της τριβής δείχνει προς τα δεξιά.
Ο φοιτητής υπολογίζει την καθαρή δύναμη προσθέτοντας τους φορείς. Η καθαρή δύναμη είναι μηδενική, οπότε το βιβλίο θα παραμείνει σε κατάσταση ηρεμίας.
Σε αυτό το παράδειγμα, η καθαρή δύναμη είναι μηδενική επειδή η δύναμη της βαρύτητας ισορροπείται από τη δύναμη του τραπεζιού. Εάν ο μαθητής έπρεπε να αφαιρέσει το βιβλίο από το τραπέζι, η δύναμη της βαρύτητας θα ήταν μεγαλύτερη από τη δύναμη της τριβής και το βιβλίο θα επιταχύνει προς τη γη.
