Determinare la Potenza Netta: 9 Passaggi (con Immagini)

Contenuto

Passi
- Parte 1 di 2: Determinazione della forza netta
- Parte 2 di 2: Calcolo della forza diagonale

La forza netta è la quantità totale di forza che agisce su un oggetto considerando sia la sua intensità che la sua direzione. Un oggetto con forza netta pari a zero è fermo. Una forza sbilanciata, o forza netta di grandezza maggiore o minore di zero, provoca un`accelerazione dell`oggetto. Una volta che hai una potenza [[Potenza-calcola|calcolata] o misurato la sua dimensione, quindi è facile combinarli e trovare la forza netta in questo modo. Delineare un semplice diagramma di forza e assicurarsi che tutte le forze siano etichettate e nella direzione corretta rende il calcolo della forza netta un gioco da ragazzi.

Passi

Parte 1 di 2: Determinazione della forza netta

1. Disegna un diagramma a corpo libero. Un diagramma a corpo libero è un rapido schizzo di un oggetto che illustra tutte le forze che agiscono sull`oggetto e la direzione in cui agiscono tali forze. Leggi l`esercizio e disegna un semplice contorno dell`oggetto in questione e le frecce che mostrano qualsiasi forza che agisce su quell`oggetto.

Ad esempio: calcola la forza netta di un oggetto del peso di 20 N sdraiato su un tavolo e spinto a destra con una forza di 5 N, ma trattenuto da una forza di attrito di 5 N.

2. Determina la direzione positiva e negativa delle forze. Per impostazione predefinita, le frecce che puntano verso l`alto o verso destra sono positive e le frecce verso il basso o verso sinistra sono negative. Ricorda che puoi far agire più forze nella stessa direzione. Le forze opposte avranno sempre segni opposti (uno positivo, uno negativo)..

Quando si lavora con più schemi di alimentazione, assicurarsi di mantenere le indicazioni coerenti.

Etichetta l`entità di ciascuna forza con un segno `+` o `-` in base alla direzione della freccia che hai indicato nel diagramma della forza.

Ad esempio: la gravità è una forza verso il basso che la rende negativa. La forza normale è verso l`alto e quindi positiva. La forza di spinta è a destra rendendola positiva, mentre la forza di attrito si oppone a questa forza a sinistra (negativa).

3. Etichetta tutti i poteri. Assicurati di etichettare tutte le forze che agiscono sull`oggetto. Quando un oggetto poggia su una superficie, c`è una gravità verso il basso (F_G) e una forza uguale nella direzione opposta chiamata forza normale (F_n). Oltre a queste due forze, è necessario etichettare il resto delle forze menzionate nel problema. Scrivi la grandezza di ciascuna forza in Newton accanto all`etichetta data.

Un modo standard per etichettare le forze è con una F maiuscola e una prima lettera della forza. Ad esempio, se c`è una forza dovuta all`attrito, la indichi con F_F.

Gravità: F_G = -20 N

Forza normale: F_n = +20 N

Forza di attrito: F_F = -5 N

Forza di spinta: F_P = +5 N

4. Somma tutte le forze. Ora che hai indicato tutte le forze con una direzione e una grandezza, tutto ciò che devi fare è sommarle. Scrivi un`equazione per la forza netta (F_appena) dove F_appena è la somma di tutte le forze che agiscono sull`oggetto.

Ad esempio: F_appena = F_G + F_n + F_F + F_P = -20 + 20 -5 + 5 = 0 N. Poiché la forza netta è 0 N, l`oggetto non si muove.

Parte 2 di 2: Calcolo della forza diagonale

1. Disegna una tabella di forza. Quando si dispone di una forza diagonale che agisce sull`oggetto ad angolo, è necessario regolare l`orizzontale (F_X) e verticale (F_y) trova le componenti della forza per determinarne l`intensità. Hai bisogno della trigonometria e dell`angolo di direzione (di solito θ `theta`) per questo. L`angolo di direzione θ viene sempre misurato in senso antiorario dall`asse x positivo.

Disegna il diagramma della forza includendo l`angolo della forza diagonale.
Disegna ogni freccia nella direzione corretta in cui agisce la forza e contrassegnala con la dimensione corretta.
Ad esempio: traccia il diagramma per un oggetto di 10 N con una forza di 25 N verso l`alto e verso destra con un angolo di 45°. C`è anche una forza di attrito a sinistra di 10 N.
I poteri includono: F_G = -10 N, F_n = + 10 N, F_P = 25 N, F_F = -10 N.

2. Calcola F_X e F_y con l`aiuto ditre rapporti trigonometrici. (SOS CAS TOA). Usando la forza diagonale (F) come ipotenusa di un triangolo rettangolo e F_Xy come le gambe di quel triangolo, puoi calcolarne qualsiasi.

Ricorda: CAS è coseno(θ) = adiacente/ipotenusa. F_X = cos θ *F = cos(45°) *25 = 17,68 N.

Ricorda: SOS è seno(θ) = opposto/ipotenusa. F_y = sin θ *F = sin(45°) *25 = 17,68 N.

Nota che più forze diagonali possono agire simultaneamente su un oggetto, quindi il tuo F_X e F_y di ogni forza nel compito deve trovare. Poi conta la F_X-aggiungi i valori per la forza totale nella direzione orizzontale e aggiungi la F_y-valori per la forza totale in direzione verticale.

3. Modifica il diagramma di potenza. Ora che hai calcolato le componenti orizzontali e verticali separate della forza diagonale, puoi disegnare un nuovo diagramma delle forze che rappresenti queste forze. Cancella la forza diagonale e invece disegna le frecce per le dimensioni orizzontali e verticali separate.

Ad esempio, invece di una forza diagonale, il diagramma ora avrà una forza verticale che punta verso l`alto con un modulo di 17,68 N e una forza orizzontale che punta a destra con un modulo di 17,68 N.

4. Somma tutte le forze nelle direzioni xey. Dopo aver disegnato un nuovo diagramma delle forze, calcola la forza netta (F_appena) sommando tutte le forze orizzontali e sommando tutte le forze verticali. Ricordarsi di mantenere tutte le direzioni del vettore coerenti durante l`elaborazione del problema.

Ad esempio: i vettori orizzontali sono tutte le forze lungo l`asse x: F_netx = 17,68 - 10 = 7,68 N.

I vettori verticali sono tutte le forze lungo l`asse y: F_nety = 17,68 + 10 - 10 = 17,68 N.

5. Calcola la grandezza del vettore forza netta. A questo punto hai due forze: una nella direzione x e una nella direzione y. L`entità del vettore forza è l`ipotenusa del triangolo formato da questi due vettori componenti. Basta usare il teorema di Pitagora per calcolare l`ipotenusa: F_appena = (F_netx + F_nety).

Ad esempio: F_netx = 7,68 N e F_nety = 17.68 N

Utilizzare nell`equazione: F_appena = (F_netx + F_nety) = √ (7,68 + 17,68)

Risolvi: F_appena = √ (7,68 + 17,68) = √(58,98 + 35,36) = √94,34 = 9,71 N.

L`intensità della forza è 9,71 N in diagonale verso l`alto e verso destra.