Hur man mäter kraften
Styrka är ett viktigt begrepp fysik och definieras som en faktor som förändrar ett objekts hastighet eller dess rörelseriktning eller rotation. En kraft kan accelerera objekt genom att dra eller skjuta dem. Förhållandet mellan kraft, massa och acceleration definierades av Isaac Newton i hans andra lag om rörelse, som säger att styrkan hos ett föremål är en produkt av sin massa och acceleration. Om du vill veta hur man mäter styrka, följ bara dessa steg.
steg
Metod 1
Mät kraften1
Lär dig förhållandet mellan styrka, massa och acceleration. Styrkan hos ett föremål är helt enkelt produkten av sin massa på grund av dess acceleration. Detta förhållande kan definieras med följande formel: kraft = massa x acceleration. Här är några andra saker att komma ihåg om hur du mäter styrka:
- Standardenheten för massa är kilogram (kg).
- Standardenheten för acceleration är m / s2.
- Standardenheten för styrka är Newton (N). Newton är en standard derivat enhet. 1N = 1 kg x 1 m / s2.
2
Mät massan av ett givet objekt. Massan av ett objekt är mängden materia den innehåller. Massan av ett objekt ändras aldrig, oavsett vilken planet du är på medan vikten varierar beroende på gravitationskraften, massan är densamma på jorden och på månen. I metrisystemet kan massan uttryckas i gram eller kilo. Anta att vi har att göra med ett problem på en lastbil som har en massa av 1000 kg.
3
Mät objektets acceleration. I fysiken definieras acceleration som en variation i hastighet, det vill säga en hastighet i en given riktning i tidsenheten. Förutom den gemensamma definitionen av acceleration som en ökning i hastighet kan det innebära att ett objekt saktar eller ändrar riktningen. Precis som hastighet, som kan mätas med en takometer, mäts accelerationen med en accelerometer. Antag att massbilen 1000 kg accelererar 3 m / s2.
4
Multiplicerar objektets massa genom accelerationen. Detta är värdet av kraft. Ange bara de kända numren i ekvationen och hitta styrkan på objektet. Kom ihåg att ange ditt svar i newton (N).
Metod 2
Avancerade koncept1
Du kan hitta massan om du vet styrkan och accelerationen, helt enkelt sätt i dem i samma formel. Så här:
- Styrka = massa x acceleration
- 3 N = Mass x 3m / s2
- Mass = 3 N / 3m / s2
- Massa = 1 kg
2
Hitta accelerationen om du vet styrkan och massan av ett objekt, helt enkelt genom att infoga dem i samma formel. Så här:
3
Hitta accelerationen av ett objekt. Om du vill hitta styrkan hos ett objekt måste du först beräkna accelerationen och känna till dess massa. Allt du behöver göra är att använda formeln för att hitta accelerationen av ett objekt. Formeln är Acceleration = (Final Speed - Initial Speed) / Time.
tips
- Observera att förhållandet mellan kraft, massa och acceleration innebär att ett föremål med låg massa och hög acceleration kan ha samma styrka som ett objekt med hög massa och låg acceleration.
- Krafter kan ha särskilda namn beroende på hur de beter sig på ett objekt. En kraft som orsakar en positiv acceleration av ett objekt kallas "pushing", medan om det orsakar en nedbromsning kallas det "bromsning". En kraft som ändrar hur ett objekt vrider runt sin axel kallas ett "par".
- Vikt är uttrycket av en massa som utsätts för gravitationens acceleration. På jordens yta är denna acceleration ca 9,8 meter per sekund kvadraterad (9.8665) eller 32 fot per sekund kvadrerad (32.174). I metriska systemet väger en massa på 100 kg ca 980 N och 100 gram väger ca 0,98 N. I det engelska systemet kan massa och vikt uttryckas i samma måttenhet, sedan 100 pund massa (pund- massa) väger 100 pund (pundkraft). Eftersom en fjäderskala mäter tyngdkraften på ett objekt, mäter det faktiskt vikt, inte massa. I vanlig användning är det ingen skillnad, så länge som den enda gravitationen i fråga är jordens yta.
- Sålunda utövar en massa av 640 pund-massa som accelererar med 5 fot per sekund kvadrater en ungefärlig kraft av 640 x 5/32, dvs 100 pund-kraft.
- Massan kan uttryckas i skvätten, vilket är lika med 32.174 lbs-massa. En slug är den mängd massa som 1 pund-kraft kan accelerera med 1 fot per sekund kvadrat. När slangmassan multipliceras med accelerationen i meter per sekundstorlek används konverteringskonstanten inte.
- En massa på 20 gram som accelererar med 5 centimeter per sekund kvadrat bär en kraft på 20 x 5 = 100 gram-centimeter per sekund kvadrat. Gramcentimetern per sekund kvadrat kallas dyne.
- Dela resultatet med en konverteringskonstant om du arbetar med engelska enheter. Som vi noterade ovan, "pund" det kan vara en enhet av både massa och kraft i det engelska systemet - när den används som en kraftenhet kallas den "pund kraft". Konverteringskonstanten är 32.174 pund-fot per pund-kraft per sekund kvadrat - 32.174 är värdet av jordens gravitation acceleration i meter per sekund kvadrat. För att förenkla beräkningarna kan vi runda till ett värde av 32.
- En massa på 150 kg som accelererar till 10 meter per sekund kvadrat utövar en kraft på 150 x 10 = 1500 kg-meter per sekund kvadrat. En kilo meter per sekund kvadrat heter Newton.
Saker du behöver
- Enkel eller vårskala
- accelerometer
- Penna och papper eller miniräknare
Visa mer ... (1)
Dela på sociala nätverk:
Relaterade
- Hur man beräknar Joules
- Hur man beräknar arbetet
- Hur man beräknar acceleration
- Hur man beräknar kinetisk energi
- Hur man beräknar vridmomentet
- Hur man beräknar täthet
- Hur man beräknar styrka
- Hur man beräknar hydrostatisk kraft
- Hur man beräknar den normala kraften
- Hur man beräknar tyngdkraften
- Hur man beräknar massan
- Hur man beräknar massan av en sfär
- Hur man beräknar spänning i fysik
- Hur man beräknar terminalhastighet
- Hur man förstår E = mc2
- Hur konverterar Newton till Kilogram Strength
- Hur man beräknar vikt från massan
- Hur man avledar den kinetiska energiformeln
- Hur man mäter massan
- Hur får man bra resultat i fysik
- Hur man hittar ett objekts vikt utan balans