Ποιες δυνάμεις ενεργούν σε ένα αυτοκίνητο που επιταχύνεται;
1. Δύναμη κινητήρα (ώθηση): Αυτή είναι η δύναμη που ωθεί το αυτοκίνητο προς τα εμπρός. Δημιουργείται από τον κινητήρα που μετατρέπει καύσιμο σε μηχανική ενέργεια, μετατρέποντας τους τροχούς.
2. Δύναμη μεταφοράς: Αυτή είναι η δύναμη που αντιτίθεται στην κίνηση του αυτοκινήτου λόγω της αντίστασης του αέρα. Αυξάνεται με την ταχύτητα του αυτοκινήτου και εξαρτάται από παράγοντες όπως το σχήμα του αυτοκινήτου και την πυκνότητα του αέρα.
3. Αντίσταση κύλισης: Αυτή η δύναμη αντιτίθεται στην κίνηση του αυτοκινήτου λόγω τριβής μεταξύ των ελαστικών και του δρόμου. Εξαρτάται από παράγοντες όπως το υλικό του ελαστικού, η επιφάνεια του δρόμου και το βάρος του αυτοκινήτου.
4. Βαρυτική δύναμη: Αυτή η δύναμη δρα στο αυτοκίνητο λόγω της βαρύτητας της Γης. Πάντα τραβά το αυτοκίνητο προς τα κάτω. Εάν το αυτοκίνητο είναι σε κλίση, ένα συστατικό αυτής της δύναμης θα ενεργήσει για να αντιταχθεί ή να βοηθήσει την κίνηση του αυτοκινήτου.
5. Κανονική δύναμη: Αυτή είναι η δύναμη που ασκείται από το δρόμο στο αυτοκίνητο, ενεργώντας κάθετα στην επιφάνεια του δρόμου. Εξισορροπεί το συστατικό της βαρυτικής δύναμης που είναι κάθετη προς το δρόμο, διατηρώντας το αυτοκίνητο να βυθίζεται στο δρόμο.
Πώς αυτές οι δυνάμεις σχετίζονται με την επιτάχυνση:
* Η επιτάχυνση προκαλείται από μια καθαρή δύναμη. Η καθαρή δύναμη είναι το άθροισμα του φορέα όλων των δυνάμεων που δρουν στο αυτοκίνητο.
* Εάν η δύναμη του κινητήρα (ώθηση) είναι μεγαλύτερη από το άθροισμα των αντίπαλων δυνάμεων (αντίσταση, αντίσταση κύλισης και οποιοδήποτε συστατικό της αντίπαλης κίνησης), το αυτοκίνητο θα επιταχύνει προς τα εμπρός.
* Εάν οι αντίπαλες δυνάμεις είναι μεγαλύτερες από τη δύναμη του κινητήρα, το αυτοκίνητο θα επιβραδύνει (επιβραδύνει).
* Η κατεύθυνση της επιτάχυνσης είναι η ίδια με την κατεύθυνση της καθαρής δύναμης.
Παράδειγμα:
Φανταστείτε ένα αυτοκίνητο που επιταχύνει σε ένα επίπεδο δρόμο. Η δύναμη του κινητήρα είναι μεγαλύτερη από τις συνδυασμένες δυνάμεις της αντίστασης και της αντίστασης. Η καθαρή δύναμη είναι επομένως προς την κατεύθυνση της δύναμης του κινητήρα, προκαλώντας την επιτάχυνση του αυτοκινήτου.
