Den nettokraft er definert som summen av alle de krefter som virker på en gjenstand. Et eksempel? Når du sparker i en fotball, tar ballen av og beveger seg gjennom luften. I det øyeblikket er det en nettokraft som virker på ballen. Når ballen begynner å komme tilbake til bakken og til slutt stopper, er det en nettokraft som også virker på ballen.
Newtons Second Law sier at "når en nettokraft virker på et objekt, så må objektet akselerere, det vil si hastigheten endres fra sekund til sekund." Når du sparker fotballen for første gang, akselererer den, og når fotballkulen begynner å bremse til stopp, akselererer den også.
Det kan være flere krefter som virker på et objekt, og når alle disse kreftene legges sammen, er resultatet det vi kaller nettokraften som virker på objektet.
Hvis nettokraften øker til null, akselererer ikke objektet, derfor beveger det seg med en konstant hastighet. Hvis nettokraften legges til en verdi som ikke er null, akselererer objektet.
I naturen er alle krefter imot andre krefter, for eksempel friksjon eller motstående gravitasjonskrefter. Styrker kan bare produsere akselerasjon hvis de er større enn de totale motstridende kreftene.
Hvis en kraft skyver en gjenstand, men er koblet av friksjon, akselererer ikke gjenstanden. Tilsvarende, hvis en kraft skyver mot tyngdekraften, men er mindre enn gravitasjonskraften på en gjenstand, akselererer den ikke.
For eksempel, hvis et 15-Newton-trykk på et objekt blir motarbeidet av en 10-Newton-friksjonskraft, akselererer objektet som om det ble presset av en friksjonsfri 5-Newton-nettkraft.
Andre lov av Newton
Newtons første bevegelseslov spår oppførsel til objekter som alle eksisterende krefter er balansert for.
Den første loven, (noen ganger kalt treghetsloven), sier at hvis kreftene som virker på et objekt er balansert, vil akselerasjonen til det objektet være 0 m / s / s. Gjenstander i likevekt (tilstanden der alle krefter balanserer seg ut) vil ikke akselerere.
I følge Newton vil et objekt bare akselerere hvis det er en netto eller ubalansert kraft som virker på den. Tilstedeværelsen av en ubalansert kraft vil akselerere et objekt, endre hastighet, retning eller hastighet og retning.
Newtons andre bevegelseslov
Denne loven viser til oppførsel til gjenstander som ikke alle eksisterende krefter er balansert for. Den andre loven sier at akselerasjonen av et objekt avhenger av to variabler: nettokraften som virker på objektet og objektets masse.
Akselerasjon av et objekt avhenger direkte av nettkraften som virker på objektet, og omvendt av gjenstandens masse. Når kraften som virker på et objekt øker, øker akselerasjonen av objektet.
Når massen til et objekt øker, avtar akselerasjonen av objektet. Newtons andre bevegelseslov kan formelt settes som følger:
"Akselerasjonen til et objekt produsert av en nettokraft er direkte proporsjonalt med størrelsen på nettkraften, i samme retning som nettokraften og omvendt proporsjonal med gjenstandens masse."
Denne muntlige uttalelsen kan uttrykkes i form av en ligning som følger:
A = Fnet / m
Ovennevnte ligning er ofte omorganisert til en mer kjent form som vist nedenfor. Nettokraften blir likestilt med produktet av massen multiplisert med akselerasjonen.
Fnet = m • a
Det legges alltid vekt på nettokraft. Akselerasjonen er direkte proporsjonal med nettokraften. Nettokraft tilsvarer massetidens akselerasjon.
Akselerasjon i samme retning som nettokraften er en akselerasjon produsert av en nettokraft. Det er nettokraften som er relatert til akselerasjonen, nettokraften er vektorsummen av alle kreftene.
Hvis alle de individuelle kreftene som virker på et objekt er kjent, kan nettokraften bestemmes.
I henhold til ligningen ovenfor er en kraftenhet lik en masseenhet multiplisert med en akselerasjonsenhet.
Ved å erstatte standard metriske enheter for kraft, masse og akselerasjon i ligningen ovenfor, kan følgende enhetsekvivalens skrives.
1 Newton = 1 kg • m / s2
Definisjonen av standard metrisk kraftenhet indikeres av likningen ovenfor. En Newton er definert som mengden kraft som kreves for å gi en masse på 1 kg og en akselerasjon på 1 m / s / s.
Størrelse og ligning
I henhold til Newtons Second Law, når en gjenstand akselereres, må det være en nettokraft som virker på den. Motsatt, hvis en nettokraft virker på et objekt, vil objektet akselerere.
Størrelsen på nettokraften som virker på et objekt er lik massen til objektet multiplisert med akselerasjonen av objektet som vist i følgende formel:
En nettokraft er den gjenværende kraften som produseres av enhver akselerasjon av et objekt når alle motstridende krefter er kansellert.
Motstående krefter reduserer effekten av akselerasjon, og reduserer den akselerasjonskraften som virker på et objekt.
Hvis nettokraften som virker på et objekt er null, akselererer ikke objektet og er i en tilstand vi kaller likevekt.
Når et objekt er i likevekt, kan to ting være sant: enten er ikke objektet i bevegelse i det hele tatt, eller så beveger objektet seg med konstant hastighet. Formelen for likevekt er vist nedenfor:
eksempler
La oss vurdere en hypotetisk situasjon i verdensrommet. Du holder på med en romvandring og fikser noe på skyttelen din. Mens han jobber med emnet med en skiftenøkkel, blir han sint og kaster skiftenøkkelen bort, hva skjer?
Når nøkkelen forlater hånden, fortsetter den å bevege seg med samme hastighet som den ga da du slapp den. Dette er et eksempel på en null nettokraftsituasjon. Nøkkelen vil bevege seg med samme hastighet og vil ikke akselerere i rommet.
Hvis du kaster den samme nøkkelen på jorden, vil nøkkelen falle til bakken og til slutt stoppe. Hvorfor stoppet det? Det er en nettokraft som virker på nøkkelen, og får den til å bremse og stoppe.
I et annet eksempel, la oss si at du er på en ishallen. Ta en hockeypuck og skyv den over isen.
Etter hvert vil hockeypucken bremse og stoppe, selv på glatt, glatt is. Dette er et annet eksempel på en situasjon med en netto styrke.
referanser
- Fysikklasserommet,. (2016). Newtons andre lov. 11-2-2017, fra physicsclassroom.com Nettsted: physicsclassroom.com.
- Cárdenas, R. (2014). Hva er Net Force? - Definisjon, Magnitude & Equations. 11-2-2017, fra http://study.com Nettsted: study.com.
- IAC Publishing, LLC. (2017). Hva er nettokraft? 11-2-2017, fra Reference.com Nettsted: reference.com.
- Netto kraft. (nd) Webster's Revised Unabridged Dictionary. (1913). Hentet 11. februar 2017 fra thefreedictionary.com.
- Pearson, A. (2008). Force and Motion Kapittel 5. Force and Motion. 2-11-2017, fra Pearson Education Inc Nettsted: physics.gsu.edu.