หุ้น:
แรงสุทธิคืออะไร? (พร้อมตัวอย่าง)
แรงสุทธิ มันถูกกำหนดให้เป็นผลรวมของกองกำลังทั้งหมดที่ทำหน้าที่กับวัตถุ ตัวอย่างเช่น เมื่อเตะลูกฟุตบอลลูกจะหลุดออกและเคลื่อนที่ไปในอากาศ ในเวลานั้นมีแรงสุทธิกระทำบนลูกบอล เมื่อลูกบอลเริ่มที่จะกลับไปที่พื้นและหยุดในที่สุดก็มีแรงสุทธิกระทำบนลูกบอลเช่นกัน.
กฎข้อที่สองของนิวตันกล่าวว่า "เมื่อแรงสุทธิกระทำกับวัตถุวัตถุนั้นจะต้องเร่งความเร็วนั่นคือความเร็วจะเปลี่ยนจากวินาทีเป็นวินาที" โดยการเตะลูกฟุตบอลเป็นครั้งแรกมันจะเร่งความเร็วและเมื่อลูกฟุตบอลเริ่มช้าลงจนหยุดมันก็เร่งความเร็วเช่นกัน.
อาจมีหลายแรงที่กระทำกับวัตถุและเมื่อเพิ่มแรงเหล่านี้ทั้งหมดผลลัพธ์คือสิ่งที่เราเรียกว่าแรงสุทธิที่กระทำกับวัตถุ.
หากแรงสุทธิถูกเพิ่มให้เป็นศูนย์วัตถุจะไม่เร่งดังนั้นมันจึงเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ หากแรงสุทธิถูกเพิ่มเข้าไปในค่าที่ไม่ใช่ศูนย์แสดงว่าวัตถุกำลังเร่ง.
ในธรรมชาติกองกำลังทั้งหมดต่อต้านกองกำลังอื่น ๆ เช่นแรงเสียดทานหรือกองกำลังแรงโน้มถ่วงของฝ่ายตรงข้าม กองกำลังสามารถสร้างความเร่งได้ก็ต่อเมื่อมีมากกว่ากองกำลังฝ่ายตรงข้ามทั้งหมด.
ถ้าแรงผลักวัตถุ แต่จับคู่กับแรงเสียดทานวัตถุจะไม่เร่งความเร็ว ในทำนองเดียวกันหากแรงผลักกับแรงโน้มถ่วง แต่น้อยกว่าแรงโน้มถ่วงของวัตถุมันจะไม่เร่งความเร็ว.
ตัวอย่างเช่นถ้าการผลัก 15-Newton บนวัตถุนั้นถูกต่อต้านด้วยแรงเสียดทานที่ 10-Newton วัตถุนั้นจะเร่งความเร็วราวกับว่าถูกผลักโดยแรงสุทธิของ 5-Newton โดยไม่มีแรงเสียดทาน.
ดัชนี
- 1 กฎข้อที่สองของนิวตัน
- 2 กฎการเคลื่อนที่ข้อที่สองของนิวตัน
- 3 ขนาดและสมการ
- 4 ตัวอย่าง
- 5 อ้างอิง
กฎข้อที่สองของนิวตัน
กฎการเคลื่อนที่ข้อแรกของนิวตันทำนายพฤติกรรมของวัตถุที่กองกำลังที่มีอยู่ทั้งหมดมีความสมดุล.
กฎข้อที่หนึ่ง (บางครั้งเรียกว่ากฎความเฉื่อย) ระบุว่าหากกองกำลังที่กระทำกับวัตถุนั้นมีความสมดุลการเร่งความเร็วของวัตถุนั้นจะเป็น 0 m / s / s วัตถุในสภาวะสมดุล (สภาวะที่แรงทั้งหมดมีความสมดุล) จะไม่เร่ง.
ตามที่นิวตันวัตถุจะเร่งก็ต่อเมื่อมีแรงสุทธิหรือไม่สมดุลที่กระทำกับมัน การปรากฏตัวของแรงไม่สมดุลจะเร่งวัตถุเปลี่ยนความเร็วทิศทางหรือความเร็วและทิศทาง.
กฎข้อที่สองของการเคลื่อนไหวของนิวตัน
กฎหมายนี้อ้างถึงพฤติกรรมของวัตถุที่กองกำลังที่มีอยู่ทั้งหมดไม่สมดุลกัน กฎข้อที่สองระบุว่าการเร่งความเร็วของวัตถุขึ้นอยู่กับตัวแปรสองตัวคือแรงสุทธิที่ทำหน้าที่กับวัตถุและมวลของวัตถุ.
ความเร่งของวัตถุนั้นขึ้นอยู่กับแรงสุทธิที่กระทำกับวัตถุและผกผันกับมวลของวัตถุ เมื่อแรงกระทำบนวัตถุเพิ่มขึ้นความเร่งของวัตถุจะเพิ่มขึ้น.
เมื่อมวลของวัตถุเพิ่มขึ้นความเร่งของวัตถุจะลดลง กฎการเคลื่อนที่ข้อที่สองของนิวตันสามารถระบุได้อย่างเป็นทางการดังนี้:
"ความเร่งของวัตถุที่ผลิตโดยแรงสุทธินั้นแปรผันตรงกับขนาดของแรงสุทธิในทิศทางเดียวกับแรงสุทธิและแปรผกผันกับมวลของวัตถุ".
คำพูดด้วยวาจานี้สามารถแสดงออกในรูปของสมการดังนี้
A = Fnet / m
สมการข้างต้นมักถูกจัดลำดับใหม่ให้อยู่ในรูปแบบที่คุ้นเคยยิ่งขึ้น แรงสุทธินั้นเท่ากับผลคูณของมวลคูณด้วยความเร่ง.
Fnet = m • a
ความสำคัญอยู่ที่ความแข็งแกร่งสุทธิเสมอ ความเร่งเป็นสัดส่วนโดยตรงกับแรงสุทธิ แรงสุทธิเท่ากับมวลคูณด้วยความเร่ง.
การเร่งความเร็วในทิศทางเดียวกับแรงสุทธิคือความเร่งที่เกิดจากแรงสุทธิ มันคือแรงสุทธิที่เกี่ยวข้องกับความเร่ง, แรงสุทธิคือผลรวมเวกเตอร์ของแรงทั้งหมด.
หากคุณรู้จักกองกำลังของแต่ละบุคคลที่กระทำกับวัตถุคุณสามารถกำหนดแรงสุทธิได้.
ตามสมการก่อนหน้านี้หน่วยของแรงเท่ากับหน่วยของมวลคูณด้วยหน่วยของความเร่ง.
เมื่อแทนที่หน่วยเมตริกมาตรฐานด้วยแรงมวลและความเร่งในสมการข้างต้นสามารถเขียนหน่วยเทียบเท่าได้ดังต่อไปนี้.
1 นิวตัน = 1 กิโลกรัม• m / s2
คำจำกัดความของหน่วยการวัดมาตรฐานของแรงถูกระบุโดยสมการข้างต้น นิวตันหมายถึงปริมาณของแรงที่ต้องใช้เพื่อให้มวล 1 กิโลกรัมและความเร่ง 1 m / s / s.
ขนาดและสมการ
ตามกฎข้อที่สองของนิวตันเมื่อวัตถุเร่งความเร็วจะต้องมีแรงสุทธิทำหน้าที่แทน ในทางตรงกันข้ามถ้าแรงสุทธิกระทำบนวัตถุวัตถุนั้นจะเร่งความเร็ว.
ขนาดของแรงสุทธิที่กระทำบนวัตถุเท่ากับมวลของวัตถุคูณด้วยความเร่งของวัตถุดังแสดงในสูตรต่อไปนี้:
แรงสุทธิคือแรงที่เหลืออยู่ซึ่งก่อให้เกิดการเร่งความเร็วของวัตถุเมื่อกองกำลังฝ่ายตรงข้ามทั้งหมดถูกยกเลิก.
กองกำลังฝ่ายตรงข้ามลดผลกระทบของการเร่งความเร็วลดแรงสุทธิของการเร่งความเร็วที่กระทำกับวัตถุ.
หากแรงสุทธิที่กระทำกับวัตถุนั้นเป็นศูนย์วัตถุนั้นจะไม่เร่งความเร็วและอยู่ในสถานะที่เราเรียกว่าดุลยภาพ.
เมื่อวัตถุอยู่ในสมดุลแล้วสองสิ่งสามารถเป็นจริงได้: วัตถุไม่เคลื่อนที่เลยหรือวัตถุกำลังเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ สูตรสมดุลแสดงดังต่อไปนี้:
ตัวอย่าง
พิจารณาสถานการณ์สมมุติในอวกาศ คุณกำลังทำ spacewalk และจัดการบางสิ่งบางอย่างบนเรือข้ามฟากของคุณ ในขณะที่ทำงานเรื่องนี้ด้วยประแจเขาโกรธและดึงกุญแจออกไปสิ่งที่เกิดขึ้น?
เมื่อกุญแจออกจากมือแล้วมันจะยังคงเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเท่าเดิมเมื่อปล่อยมือ นี่คือตัวอย่างของสถานการณ์ที่ไม่มีแรงสุทธิ กุญแจจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเท่ากันและจะไม่เร่งความเร็วในอวกาศ.
หากคุณขว้างคีย์เดียวกันบนโลกกุญแจจะล้มลงกับพื้นและหยุดลงในที่สุด ทำไมมันถึงหยุด มีแรงสุทธิทำหน้าที่สำคัญทำให้มันช้าลงและหยุด.
ในอีกตัวอย่างหนึ่งสมมติว่าคุณอยู่บนลานสเก็ตน้ำแข็ง นำเด็กซนฮอกกี้และเลื่อนผ่านน้ำแข็ง.
ในที่สุดฮอกกี้เด็กซนจะชะลอตัวและหยุดแม้ในน้ำแข็งที่ลื่นและลื่น นี่เป็นอีกตัวอย่างหนึ่งของสถานการณ์ที่มีแรงสุทธินอกเหนือจากศูนย์.
การอ้างอิง
- ห้องเรียนฟิสิกส์,. (2016) กฎข้อที่สองของนิวตัน 11-2-2017, จาก physicsclassroom.com เว็บไซต์: physicsclassroom.com.
- Cárdenas, R. (2014) แรงสุทธิคืออะไร - ความหมายขนาดและสมการ 11-2-2017 จากเว็บไซต์ http://study.com: study.com.
- IAC Publishing, LLC (2017) แรงสุทธิคืออะไร. 11-2-2017 จากเว็บไซต์ Reference.com: reference.com.
- แรงสุทธิ (n.d. ) พจนานุกรมที่ไม่มีการแก้ไขฉบับย่อของเว็บสเตอร์ (1913) สืบค้น 11 กุมภาพันธ์ 2017 จาก thefreedictionary.com.
- Pearson, A. (2008) Force and Motion บทที่ 5 แรงและการเคลื่อนไหว 11-2-2017 จากเว็บไซต์ Pearson Education Inc: physics.gsu.edu.