Inhoud

• Gebruik Newtons Second Law
• Stap 1
• Stap 2
• Als de auto op een helling staat
• Stap 1
• Stap 2
• tip
• Items die u nodig heeft

Het kennen van de kracht die nodig is om een ​​auto te verplaatsen, is essentieel bij de engineering van de auto of de space shuttle. Gelukkig zijn er eenvoudige fysieke wetten die dit soort bewegingen beheersen, die universeel van toepassing zijn. In dit artikel wordt de tweede wet van Newton uitgelegd met betrekking tot de versnelling van een auto.

Gebruik Newtons Second Law

Stap 1

Gebruik newtons tweede wet die stelt dat het een kracht is die op hen inwerkt. Er zijn twee algemene soorten krachten: contactkrachten (uitgeoefende kracht, wrijving en andere) en krachten op afstand of in het veld (zwaartekracht, elektrisch en magnetisch).

Stap 2

Focus op de uitgeoefende kracht op de auto. Als de auto op een vlakke ondergrond staat en de wrijving te verwaarlozen is, wordt de kracht die nodig is om de kracht te versnellen gegeven door kracht = massa maal versnelling of F = M x a. Volgens dit is zelfs een kleine hoeveelheid kracht voldoende om een ​​auto te verplaatsen, zij het langzaam.

Gebruik de massa "M" van de betreffende auto in kilogram (1 kg = 2,2 pond) en de versnelling "a" gewenst in meters voor het tweede kwadraat, voeg de parameters in de tweede wetvergelijking van Newton in om de vereiste kracht "F" te krijgen in kilogram per seconde in het kwadraat, wat overeenkomt met de basiseenheid van kracht, de Newton.

Als de auto op een helling staat

Stap 1

Overweeg de loodrechte component van de neerwaartse kracht naast de kracht die nodig is om te versnellen.

Stap 2

Bereken de snelheid van de zwaartekracht door de zwaartekrachtversnellingsconstante, 9,8 vierkante meter per seconde.

Bereken de loodrechte component van deze kracht door deze te vermenigvuldigen met de cosinus van 90 graden minus helling, die ook theta kan worden genoemd, zoals weergegeven in de afbeelding (neerwaartse kracht x cos (90-helling) = neerwaartse kracht x cos (theta ) = loodrechte krachtcomponent).Bijvoorbeeld: de hierboven getoonde oranje jeep weegt 3.200 pond (1.450 kg) en staat op een helling van 30 graden. De zwaartekracht die op de Jeep werkt in de richting van de loodrechte component van de kracht is de neerwaartse kracht (9,8 x 1,450 = 14,250 Newton) maal de cosinus van 90 minus de helling (cos (90-30) = 0,5), wat 14.250 x 0.5 = 7.125 Newton is. Dit betekent volgens de tweede wet van Newton dat als de Jeep vrij was om te rollen, hij de helling zou versnellen bij 7.125 Newton gedeeld door 1.450 kg, wat gelijk is aan 5 vierkante meter per seconde in het kwadraat. Na een seconde rollen zou de Jeep 5 meter per seconde of 11 mijl per uur bewegen.

tip

• Controleer of u standaard wetenschappelijke eenheden gebruikt: kilogram, meter, seconden en newton. Gebruik uw gezond verstand bij het werken met hellingen. Als de auto naar beneden wordt gekanteld, wil hij die kant op rollen.

Items die u nodig heeft

• rekenmachine