Πώς ξέρετε αν οι καθαρές δυνάμεις σε ένα αντικείμενο είναι ισορροπημένες ή όχι;
Κατανόηση της καθαρής δύναμης
* δύναμη: Μια ώθηση ή τραβήξτε ένα αντικείμενο που μπορεί να προκαλέσει την επιτάχυνση (αλλάξτε την ταχύτητα ή την κατεύθυνση του).
* καθαρή δύναμη: Η συνολική δύναμη που ενεργεί σε ένα αντικείμενο. Είναι το άθροισμα του φορέα όλων των μεμονωμένων δυνάμεων.
ισορροπημένες εναντίον μη ισορροπημένων δυνάμεων
* Ισορροπημένες δυνάμεις: Όταν όλες οι δυνάμεις που ενεργούν σε ένα αντικείμενο ακυρώσουν ο ένας τον άλλον. Αυτό σημαίνει ότι η καθαρή δύναμη είναι μηδενική.
* Μη ισορροπημένες δυνάμεις: Όταν οι δυνάμεις που ενεργούν σε ένα αντικείμενο δεν ακυρώσουν ο ένας τον άλλον. Αυτό σημαίνει ότι η καθαρή δύναμη δεν είναι μηδενική.
Πώς να πείτε εάν οι δυνάμεις είναι ισορροπημένες
1. Προσδιορίστε όλες τις δυνάμεις: Σχεδιάστε ένα διάγραμμα ελεύθερου σώματος για να απεικονίσετε όλες τις δυνάμεις που δρουν στο αντικείμενο. Εξετάστε τις δυνάμεις όπως η βαρύτητα, η τριβή, η κανονική δύναμη, η ένταση και οι εφαρμοσμένες δυνάμεις.
2. Προσδιορίστε την κατεύθυνση κάθε δύναμης: Οι δυνάμεις έχουν κατεύθυνση (προς τα κάτω, αριστερά, δεξιά).
3. Υπολογίστε την καθαρή δύναμη: Προσθέστε τις δυνάμεις που διανύθηκαν.
* Εάν οι δυνάμεις είναι προς την ίδια κατεύθυνση, προσθέστε τις απευθείας.
* Εάν οι δυνάμεις βρίσκονται σε αντίθετες κατευθύνσεις, αφαιρέστε τη μικρότερη δύναμη από τη μεγαλύτερη δύναμη.
4. Αναλύστε την καθαρή δύναμη:
* μηδενική καθαρή δύναμη: Οι δυνάμεις είναι ισορροπημένες. Το αντικείμενο είτε θα είναι σε κατάσταση ηρεμίας είτε με σταθερή ταχύτητα.
* Μη μηδενική καθαρή δύναμη: Οι δυνάμεις είναι ανισορροπημένες. Το αντικείμενο θα επιταχύνει προς την κατεύθυνση της καθαρής δύναμης.
Παράδειγμα:
Φανταστείτε ένα κουτί που κάθεται σε ένα τραπέζι.
* βαρύτητα: Τραβά το κουτί προς τα κάτω.
* Κανονική δύναμη: Ο πίνακας ωθεί το κουτί προς τα πάνω με μια ίση και αντίθετη δύναμη.
Δεδομένου ότι η βαρύτητα και η κανονική δύναμη είναι ίσες και αντίθετες, η καθαρή δύναμη είναι μηδενική. Αυτό σημαίνει ότι το κουτί βρίσκεται σε ηρεμία (ισορροπημένες δυνάμεις).
Βασικά σημεία:
* Ένα αντικείμενο σε ηρεμία δεν σημαίνει απαραίτητα ισορροπημένες δυνάμεις. Θα μπορούσε να είναι στιγμιαία σε κατάσταση ηρεμίας πριν επιταχυνθεί λόγω μιας μη ισορροπημένης δύναμης.
* Ένα αντικείμενο που κινείται με σταθερή ταχύτητα συνεπάγεται επίσης ισορροπημένες δυνάμεις. Αυτό οφείλεται στον πρώτο νόμο κίνησης του Νεύτωνα (αδράνεια).
Επιτρέψτε μου να ξέρω αν θέλετε να εργαστείτε με ένα συγκεκριμένο παράδειγμα!
