Τι προκύπτει ο τύπος επιτάχυνσης;

Η προκύπτουσα φόρμουλα επιτάχυνσης είναι ένας τρόπος για τον υπολογισμό της συνολικής επιτάχυνσης ενός αντικειμένου όταν αντιμετωπίζει πολλαπλές δυνάμεις. Προέρχεται από το δεύτερο νόμο του Newton , η οποία δηλώνει ότι η καθαρή δύναμη που ενεργεί σε ένα αντικείμενο είναι ίση με τις μάζες του, την επιτάχυνσή του:

f_net =m * a

Οπου:

* f_net είναι η καθαρή δύναμη (το άθροισμα του φορέα όλων των δυνάμεων που δρουν στο αντικείμενο)

* m Είναι η μάζα του αντικειμένου

* A είναι η επιτάχυνση του αντικειμένου

Εδώ μπορείτε να βρείτε την προκύπτουσα επιτάχυνση:

1. Προσδιορίστε όλες τις δυνάμεις που δρουν στο αντικείμενο. Αυτές θα μπορούσαν να είναι δυνάμεις όπως βαρύτητα, τριβές, εφαρμοσμένες δυνάμεις κ.λπ.

2. Σχεδιάστε ένα ελεύθερο διάγραμμα σώματος. Αυτή είναι μια οπτική αναπαράσταση του αντικειμένου και όλες οι δυνάμεις που ενεργούν πάνω του.

3. Επιλύστε κάθε δύναμη στα συστατικά της. Εάν οι δυνάμεις δεν ενεργούν άμεσα οριζόντια ή κάθετα, πρέπει να τις σπάσουν στα συστατικά X και Y τους.

4. Συγκεντρώστε τις δυνάμεις σε κάθε κατεύθυνση. Προσθέστε όλες τις δυνάμεις στην κατεύθυνση Χ και όλες τις δυνάμεις στην κατεύθυνση Y.

5. Εφαρμόστε τον δεύτερο νόμο του Νεύτωνα Χρησιμοποιήστε την εξίσωση F_NET =M * A για να βρείτε την επιτάχυνση που προκύπτει προς κάθε κατεύθυνση. Η καθαρή δύναμη προς κάθε κατεύθυνση θα είναι το άθροισμα των δυνάμεων προς αυτή την κατεύθυνση.

6. Συνδυάστε τις επιταχύνσεις. Εάν έχετε επιτάχυνση και στις δύο κατευθύνσεις x και y, μπορείτε να βρείτε το μέγεθος της επιτάχυνσης που προκύπτει χρησιμοποιώντας το θεώρημα της Πυθαγόρεης:

* a_resultant =√ (a_x2 + a_y²)

Παράδειγμα:

Φανταστείτε ένα κουτί που τραβιέται οριζόντια σε μια τραχιά επιφάνεια.

* Δυνάμεις: Εφαρμοσμένη δύναμη (f_applied), δύναμη τριβής (f_friction) και η δύναμη της βαρύτητας (f_gravity).

* ΔΩΡΕΑΝ Διάγραμμα σώματος: Σχεδιάστε το κουτί με βέλη που αντιπροσωπεύουν κάθε δύναμη.

* Στοιχεία: Η εφαρμοζόμενη δύναμη είναι οριζόντια και η δύναμη της βαρύτητας είναι κάθετη. Η τριβή ενεργεί απέναντι από την κατεύθυνση της κίνησης.

* Δυνάμεις αθροίσματος:

* -κατεύθυνση x: F_net, x =f_applied - f_friction

* -κατεύθυνση y: F_net, y =f_gravity - κανονική δύναμη (η οποία είναι ίση με το f_gravity σε αυτή την περίπτωση)

* Επιτάχυνση που προκύπτει:

* -κατεύθυνση x: a_x =(f_applied - f_friction) / m

* -κατεύθυνση y: a_y =(f_gravity - κανονική δύναμη) / m =0 (δεδομένου ότι το πλαίσιο δεν επιταχύνεται κάθετα)

Σημαντικές σημειώσεις:

* Η κατεύθυνση είναι κλειδί: Η επιτάχυνση είναι μια ποσότητα φορέα, που σημαίνει ότι έχει τόσο μέγεθος όσο και κατεύθυνση.

* Μονάδες: Βεβαιωθείτε ότι οι μονάδες σας είναι συνεπείς (π.χ. μετρητές ανά δευτερόλεπτο τετράγωνο για επιτάχυνση).

* παραδοχές: Αυτός ο τύπος υποθέτει ότι η μάζα του αντικειμένου παραμένει σταθερή.

Επιτρέψτε μου να ξέρω αν θέλετε μια πιο λεπτομερή εξήγηση ή θέλετε να εργαστείτε μέσω ενός συγκεκριμένου παράδειγμα!