Den nettokraft defineres som summen af alle de kræfter, der virker på en genstand. Et eksempel? Når du sparker i en fodbold, starter bolden og går gennem luften. I det øjeblik er der en nettokraft, der virker på bolden. Når bolden begynder at vende tilbage til jorden og til sidst stopper, er der også en nettokraft, der virker på bolden.
Newtons anden lov siger, at "når en nettokraft virker på et objekt, så skal objektet accelerere, det vil sige dets hastighed ændres fra sekund til sekund." Når du sparker fodbolden første gang, accelererer den, og når fodboldbolden begynder at bremse til et stop, accelererer den også.
Der kan være flere kræfter, der virker på et objekt, og når alle disse kræfter er samlet, er resultatet, hvad vi kalder nettokraften, der virker på objektet.
Hvis nettokraften føjer til nul, accelererer objektet ikke, derfor bevæger det sig med en konstant hastighed. Hvis nettokraften føjes til en ikke-nul værdi, accelererer objektet.
I naturen er alle kræfter imod andre kræfter, såsom friktion eller modsatte gravitationskræfter. Styrker kan kun producere acceleration, hvis de er større end de samlede modstridende kræfter.
Hvis en kraft skubber et objekt, men kobles ved friktion, accelererer objektet ikke. Tilsvarende, hvis en kraft skubber mod tyngdekraften, men er mindre end tyngdekraften på en genstand, accelererer den ikke.
For eksempel, hvis et 15-Newton-pres på et objekt modsættes af en 10-Newton-friktionskraft, accelererer objektet, som om det blev skubbet af en friktionsfri 5-Newton-netkraft.
Anden lov i Newton
Newtons første bevægelseslov forudsiger opførsel af genstande, for hvilke alle eksisterende kræfter er afbalanceret.
Den første lov, (nogle gange kaldet inerti-loven), siger, at hvis kræfterne, der virker på et objekt, er afbalanceret, vil accelerationen af dette objekt være 0 m / s / s. Objekter i ligevægt (den tilstand, hvor alle kræfter udbalancerer), vil ikke accelerere.
Ifølge Newton vil et objekt kun accelerere, hvis der er en netto eller ubalanceret kraft, der virker på den. Tilstedeværelsen af en ubalanceret kraft vil fremskynde en genstand ved at ændre dens hastighed, dens retning eller dens hastighed og retning.
Newtons anden bevægelseslov
Denne lov henviser til opførsel af genstande, for hvilke ikke alle eksisterende kræfter er afbalanceret. Den anden lov hedder, at accelerationen af et objekt afhænger af to variabler: nettokraften, der virker på objektet, og objektets masse.
Acceleration af et objekt afhænger direkte af nettokraften, der virker på objektet, og omvendt af objektets masse. Når kraften, der virker på et objekt, øges, øges objektets acceleration.
Når massen af et objekt stiger, falder objektets acceleration. Newtons anden bevægelseslov kan formelt angives som følger:
"Accelerationen af et objekt, der er produceret af en nettokraft, er direkte proportional med størrelsen af nettokraften, i samme retning som nettokraften og omvendt proportional med objektets masse."
Denne verbale udsagn kan udtrykkes i form af en ligning som følger:
A = Fnet / m
Ovenstående ligning arrangeres ofte til en mere kendt form som vist nedenfor. Nettokraften sidestilles med produktet af massen ganget med accelerationen.
Fnet = m • a
Vægten lægges altid på nettokraft. Acceleration er direkte proportional med nettokraften. Nettokraft er lig med massetidens acceleration.
Acceleration i samme retning som nettokraften er en acceleration produceret af en nettokraft. Det er nettokraften, der er relateret til accelerationen, nettokraften er vektorsummen af alle kræfter.
Hvis alle de individuelle kræfter, der virker på et objekt, er kendt, kan nettokraften bestemmes.
I henhold til ligningen ovenfor er en kraftenhed lig med en masseenhed ganget med en accelerationsenhed.
Ved at erstatte standardmetriske enheder med kraft, masse og acceleration i ovennævnte ligning kan følgende enhedsækvivalens skrives.
1 Newton = 1 kg • m / s2
Definitionen af den standardmetriske kraftenhed er angivet med ovenstående ligning. Én Newton er defineret som den mængde kræft, der kræves for at give en masse på 1 kg og en acceleration på 1 m / s / s.
Størrelse og ligning
I henhold til Newtons anden lov skal der, når et objekt accelereres, være en nettokraft, der virker på den. Omvendt, hvis en nettokraft virker på et objekt, vil objektet accelerere.
Størrelsen af nettokraften, der virker på et objekt, er lig med objektets masse ganget med acceleration af objektet som vist i følgende formel:
En nettokraft er den resterende kraft, der produceres ved enhver acceleration af et objekt, når alle modstående kræfter er blevet annulleret.
Modsatte kræfter mindsker effekten af acceleration ved at reducere den accelerationskraft, der virker på et objekt.
Hvis nettokraften, der virker på et objekt, er nul, accelererer objektet ikke og befinder sig i en tilstand, vi kalder ligevægt.
Når et objekt er i balance, kan to ting være sandt: enten er objektet overhovedet ikke i bevægelse, eller objektet bevæger sig med en konstant hastighed. Formlen for ligevægt er vist nedenfor:
eksempler
Lad os overveje en hypotetisk situation i rummet. Du laver en rumvandring og fikserer noget på din shuttle. Mens han arbejder med emnet med en skruenøgle, bliver han vred og kaster skruenøglen væk, hvad sker der?
Når nøglen forlader hånden, vil den fortsætte med at bevæge sig med den samme hastighed, som den gav, da du frigav den. Dette er et eksempel på en nul nettokraftsituation. Tasten bevæger sig med den samme hastighed og accelererer ikke i rummet.
Hvis du kaster den samme nøgle på Jorden, falder nøglen til jorden og stopper til sidst. Hvorfor stoppede det? Der er en nettokraft, der virker på nøglen, der får den til at aftage og stoppe.
I et andet eksempel, lad os sige, at du er på en skøjtebane. Tag en hockeypuck, og skub den hen over isen.
Til sidst vil hockeypucken bremse og stoppe, selv på glat, glat is. Dette er et andet eksempel på en situation med en ikke-netto styrke.
Referencer
- Fysik klasseværelset. (2016). Newtons anden lov. 11-2-2017, fra physicsclassroom.com Websted: physicsclassroom.com.
- Cárdenas, R. (2014). Hvad er Net Force? - Definition, Størrelse & ligninger 11-2-2017, fra http://study.com Websted: study.com.
- IAC Publishing, LLC. (2017). Hvad er nettokraft? 11-2-2017, fra Reference.com websted: reference.com.
- Nettokraft. (nd) Webster's Revised Unabridged Dictionary. (1913). Hentet 11. februar 2017 fra thefreedictionary.com.
- Pearson, A. (2008). Force and Motion Kapitel 5. Force and Motion. 2-11-2017, fra Pearson Education Inc Hjemmeside: physics.gsu.edu.