Newton je základní jednotkou síly v systému mezinárodních jednotek (SI) a je základním pojmem ve fyzice. Najít Newtona se známou hmotností a zrychlením se může zdát jako výzva, ale ve skutečnosti je to docela jednoduché. V tomto článku vám řekneme podrobný návod, který vám pomůže najít hodnotu Newtonovy síly při známé hmotnosti a zrychlení.
Krok 1: Ujistěte se, že máte známé hodnoty hmotnosti a zrychlení. Hmotnost se měří v kilogramech (kg) a zrychlení v metrech za sekundu na druhou (m/s2). Všimněte si, že pokud máte více objektů s různými hodnotami hmotnosti a zrychlení, budete muset vypočítat hodnoty pro každý z nich samostatně.
Krok 2: Použijte Newtonův vzorec síly: F = m × a, kde F je síla (Newton), m je hmotnost (kg) a a je zrychlení (m/s2). Vynásobte hodnotu hmoty hodnotou zrychlení, abyste našli hodnotu síly v Newtonech.
Krok 3: Zapište si hodnotu síly. Všimněte si, že Newtonova síla je vektorová veličina, takže v případě potřeby určete směr síly ve vašem záznamu.
Příklad: Nechte mít objekt o hmotnosti 5 kg a zrychlení 10 m/s2. Chcete-li najít sílu, vynásobte hodnotu hmotnosti (5 kg) hodnotou zrychlení (10 m/s2): F = 5 kg × 10 m/s2 = 50 N.
Nyní máte krok za krokem návod, který vám pomůže najít hodnotu Newtonovy síly se známou hmotností a zrychlením. Použijte tyto kroky pro každý objekt, pokud jich máte několik. Hodně štěstí ve vašem fyzickém výzkumu!
Newton se známou hmotností a zrychlením-pokyny krok za krokem
Pokud máte známou hmotnost a zrychlení předmětu, můžete použít druhý Newtonův zákon k výpočtu síly působící na objekt. Podle tohoto podrobného návodu budete moci vypočítat sílu:
- Určete známé hodnoty. Najděte hmotnost předmětu v kilogramech a zrychlení v metrech za sekundu čtvereční. Zapište si tyto hodnoty.
- Použijte druhý Newtonův zákon. Druhý Newtonův zákon tvrdí, že síla působící na objekt se rovná součinu jeho hmotnosti ke zrychlení. Vzorec pro výpočet síly je následující: síla (F) = hmotnost (m) * zrychlení (a).
- Vložte známé hodnoty do vzorce. Místo znaků m a a nastražte hodnoty hmotnosti a zrychlení, které jste definovali v prvním kroku. Ujistěte se, že jednotky měření odpovídají vzorci.
- Proveďte výpočty. Vynásobte hodnotu hmotnosti hodnotou zrychlení, abyste získali sílu. Výsledek bude vyjádřen v novtonech (1 N = 1 kg * m/s^2).
Předpokládejme, že máte předmět o hmotnosti 2 kilogramy a zrychlení 3 m/s2. Chcete-li najít sílu, postupujte podle pokynů:
- Hmotnost (m) = 2 kg
- Zrychlení (a) = 3 m / s2
- Síla (F) = hmotnost ( m) * zrychlení (a)
- Síla (F) = 2 kg * 3 m / s2 = 6 N
Síla působící na předmět o hmotnosti 2 kilogramy při zrychlení 3 m/s2 je tedy 6 Newtonů.
Sběr potřebných údajů
Než začnete hledat Newton se známou hmotností a zrychlením, musíte shromáždit všechna potřebná data. Tyto údaje budou použity k provádění výpočtů a určení hodnoty Newtonů.
Zde je seznam dat, která budete potřebovat:
- Hmotnost předmětu (v kilogramech): je to základní vlastnost, kterou použijete k výpočtu. Najděte hmotnost předmětu tím, že vynaložíte veškeré úsilí, abyste se ujistili, že je přesný a měřený ve správných jednotkách.
- Zrychlení (v metrech za sekundu na druhou): zrychlení je změna rychlosti předmětu v průběhu času. Chcete-li najít Newtona, budete potřebovat znát zrychlení, se kterým se předmět pohybuje.
- Známé síly (v Newtonech): pokud máte známé síly působící na předmět, zvažte je při výpočtech. Tyto síly mohou být pozitivní i negativní.
- Další faktory: možná budete potřebovat další data nebo faktory v závislosti na konkrétní situaci. Pokud například studujete pohyb předmětu na šikmé rovině, budete potřebovat úhel sklonu roviny.
Jakmile máte všechna potřebná data, můžete přejít do další fáze - provádění výpočtů a zjištění hodnoty Newtonů.
Výpočet síly působící na tělo
K určení síly působící na tělo je nutné znát jeho hmotnost a zrychlení. Síla působící na tělo může být vypočítána podle vzorce:
F = m · a
kde F - síla působící na tělo, m - tělesná hmotnost, a - urychlení.
Tělesná hmotnost se měří v kilogramech (kg) a zrychlení v metrech na druhou za sekundu (m/s2). Při výpočtu byste se měli ujistit, že hodnoty hmotnosti a zrychlení jsou uvedeny ve správných jednotkách měření.
Pokud je známa tělesná hmotnost a zrychlení, lze výpočet síly provést vynásobením hmotnosti zrychlení.
Pokud je například tělesná hmotnost 10 kg a zrychlení je 2,5 m / s2, pak bude síla působící na tělo stejná:
F = 10 kg · 2,5 m / s2 = 25 N
Síla působící na těleso by se tedy rovnala 25 Newtonům.
Počítání zrychlení
Pro výpočet zrychlení je nutné znát hmotnost a známé zrychlení objektu. Zrychlení lze měřit pomocí různých přístrojů, jako je akcelerometr nebo měřicí zařízení.
Jedním z nejjednodušších způsobů měření zrychlení je použití vzorce druhého Newtonova zákona: F = m * a, kde F je síla, m je hmotnost objektu, a je zrychlení.
K určení zrychlení lze také použít metodu časového diferenciace rychlosti. Pokud je známa závislost rychlosti na čase, lze zrychlení nalézt převzetím derivace rychlosti v čase.
Pokud je známa hmotnost a síla působící na objekt, lze zrychlení nalézt rozdělením síly na hmotnost: a = F / m.
Počítání zrychlení může být užitečné v různých fyzikálních a inženýrských úkolech, jako je pohyb těla konstantní silou nebo výpočet třecí síly.
Chcete-li tedy najít zrychlení objektu se známou hmotností, musíte znát sílu působící na objekt a použít vzorec druhého Newtonova zákona nebo změřit změnu rychlosti objektu v čase.
Stanovení hodnot síly a zrychlení
K určení hodnot síly a zrychlení je třeba vzít v úvahu rovnováhu sil působících na tělo. Zavedeme některá označení:
- Gravitace (Ftíha) - síla, kterou země přitahuje tělo.
- Třecí síla (Ftr) - síla, která vzniká při pohybu těla po povrchu.
- Síla atmosférického tlaku (Fpeklo) - síla působící na tělo z atmosféry. Obvykle je zanedbatelně malá, pokud se tělo nepohybuje velkou rychlostí.
Sílu (F) lze vypočítat pomocí druhého Newtonova zákona:
- m - tělesná hmotnost v kilogramech.
- a - zrychlení tělesa v metrech za sekundu na druhou.
Určením hodnot hmotnosti a zrychlení můžete najít neznámou sílu působící na tělo.