Content
- Utilitza Newtons Segona llei
- Pas 1
- Pas 2
- Si el cotxe està en pendent
- Pas 1
- Pas 2
- punta
- Elements que necessitareu
Conèixer la força necessària per moure un cotxe és fonamental en l’enginyeria de l’automòbil o en la llançadora espacial. Afortunadament, hi ha lleis físiques simples que regeixen aquest tipus de moviments que són universalment aplicables. Aquest article explica la segona llei de Newtons en relació amb l’acceleració d’un automòbil.
Utilitza Newtons Segona llei
Pas 1
Utilitzeu newtons segona llei que estableix que és una força que actua sobre ells. Hi ha dos tipus generals de forces: forces de contacte (força aplicada, fricció i altres) i forces a distància o de camp (gravetat, elèctrica i magnètica).
Pas 2
Focus en la força aplicada al cotxe. Si el cotxe es troba a terra plana i la fricció és insignificant, la força necessària per accelerar la força es dóna per la força = masses vegades d’acceleració o F = M x a. Segons això, fins i tot una quantitat petita de força és suficient per moure un cotxe, encara que lentament.
Utilitzant la massa "M" de l'automòbil en qüestió en quilograms (1 Kg = 2,2 lliures) i l'acceleració "a" desitjada en metres per segon quadrat, inseriu els paràmetres en l'equació de la segona llei de Newtons per obtenir la força "F" requerida a quilograms per segon quadrat, que equival a la unitat bàsica de força, Newton.
Si el cotxe està en pendent
Pas 1
Considereu el component perpendicular de la força descendent a més de la força necessària per accelerar.
Pas 2
Calculeu la velocitat de la gravitació mitjançant la constant d’acceleració de la gravetat, 9,8 metres per segon quadrat.
Calculeu el component perpendicular d’aquesta força multiplicant-lo pel cosinus de 90 graus menys inclinació, que també es pot anomenar theta, tal com es mostra a la imatge (força a baix x cos (90-inclinació)) = força cap a baix x cos (theta ) = component normal de la força).Per exemple: el Jeep taronja mostrat anteriorment pesa 3.200 lliures (1.450 Kg) i està assegut en una inclinació de 30 graus. La força de gravetat que actua sobre el Jeep en direcció al component normal de la força és la força descendent (9,8 x 1.450 = 14,250 Newtons) vegades la cosina de 90 menys la inclinació (cos (90-30)) 0,5) que és 14.250 x 0,5 = 7.125 Newtons. Això vol dir, segons la segona llei de Newtons, que si el Jeep era lliure de rodar, acceleraria cap avall a la pendent a 7.125 Newtons dividida per 1.450 Kg, que és igual a 5 metres per segon quadrat. Després d'un segon de rodar, el Jeep avançaria 5 metres per segon o 11 milles per hora.
punta
- Comproveu que assegureu-vos que utilitzeu unitats científiques estàndard: quilograms, metres, segons i newton. Utilitzeu el sentit comú quan treballeu amb inclinacions. Si el cotxe s’inclina cap avall, voldrà rodar així.
Elements que necessitareu
- calculadora
