В нетното сила се определя като сумата от всички сили, действащи върху даден обект. Пример? Когато риташ футболна топка, топката излита и се движи във въздуха. В този момент върху топката действа нетна сила. Когато топката започне да се връща към земята и накрая спира, има сила на мрежата, действаща и върху топката.
Вторият закон на Нютон казва, че „когато нетна сила действа върху даден обект, тогава този обект трябва да се ускори, тоест скоростта му се променя от втора на секунда“. Когато заритате футболната топка за първи път, тя се ускорява, а когато футболната топка започне да спира, спира и ускорява.
Може да има няколко сили, действащи върху даден обект, и когато всички тези сили се съберат, резултатът е това, което наричаме нетната сила, действаща върху обекта.
Ако нетната сила добави към нула, тогава обектът не се ускорява, следователно той се движи с постоянна скорост. Ако нетната сила се добави към ненулева стойност, тогава обектът се ускорява.
В природата всички сили се противопоставят на други сили, като триене или противопоставяне на гравитационните сили. Силите могат да произвеждат ускорение само ако те са по-големи от общите противоположни сили.
Ако сила натисне предмет, но е свързана с триене, обектът не се ускорява. По същия начин, ако сила се натисне срещу гравитацията, но е по-малка от гравитационната сила върху обект, тя не се ускорява.
Например, ако 15-Нютоновото натискане върху даден обект е противопоставено на силата на триене от 10 нютона, обектът се ускорява, сякаш е натиснат от сила без сила на триене 5-Нютон.
Втори закон на Нютон
Първият закон на движението на Нютон предвижда поведението на обекти, за които всички съществуващи сили са балансирани.
Първият закон (понякога наричан инерционен закон) гласи, че ако силите, действащи върху даден обект, са балансирани, тогава ускорението на този обект ще бъде 0 m / s / s. Обекти в равновесие (условието, при което всички сили балансират) няма да се ускорят.
Според Нютон даден обект ще се ускори само ако върху него действа нетна или небалансирана сила. Наличието на небалансирана сила ще ускори обект, променяйки скоростта му, посоката му или скоростта и посоката му.
Вторият закон за движението на Нютон
Този закон се отнася до поведението на обекти, за които не всички съществуващи сили са балансирани. Вторият закон гласи, че ускорението на даден обект зависи от две променливи: нетната сила, действаща върху обекта, и масата на обекта.
Ускорението на даден обект зависи пряко от нетната сила, действаща върху обекта, и обратно от масата на обекта. С увеличаването на силата, действаща върху обект, ускорението на обекта се увеличава.
С увеличаването на масата на обекта ускорението на обекта намалява. Вторият закон за движението на Нютон може да бъде официално заявен, както следва:
"Ускорението на обект, произведено от нетна сила, е пряко пропорционално на величината на нетната сила, в същата посока като нетната сила и обратно пропорционална на масата на обекта."
Това словесно твърдение може да бъде изразено под формата на уравнение, както следва:
A = Fnet / m
Горното уравнение често се пренарежда в по-позната форма, както е показано по-долу. Нетната сила се равнява на произведението на масата, умножена по ускорението.
Fnet = m • a
Акцентът винаги е върху нетна сила. Ускорението е пряко пропорционално на нетната сила. Нетната сила е равна на масата ускорение.
Ускорението в същата посока като нетната сила е ускорение, произведено от нетна сила. То е нетната сила, която е свързана с ускорението, нетната сила е векторната сума на всички сили.
Ако всички известни сили, действащи върху даден обект, са известни, тогава нетната сила може да бъде определена.
Според уравнението по-горе единица сила е равна на единица маса, умножена по единица ускорение.
Чрез заместване на стандартните метрични единици за сила, маса и ускорение в горното уравнение може да се запише следната единична еквивалентност.
1 Нютон = 1 кг • m / s2
Определението на стандартната метрична мерна единица е обозначено с горното уравнение. Един Нютон се дефинира като количеството сила, необходимо за даване на маса от 1 кг и ускорение от 1 m / s / s.
Величина и уравнение
Според Втория закон на Нютон, когато даден обект се ускори, тогава върху него трябва да има нетна сила. И обратно, ако нетна сила действа върху даден обект, този обект ще се ускори.
Величината на нетната сила, действаща върху даден обект, е равна на масата на обекта, умножена по ускорението на обекта, както е показано в следната формула:
Нетна сила е останалата сила, произведена от всяко ускорение на обект, когато всички противоположни сили са отменени.
Противоположни сили намаляват ефекта на ускорението, намалявайки нетната сила на ускорението, действаща върху обект.
Ако нетната сила, действаща върху даден обект, е нулева, тогава обектът не се ускорява и е в състояние, което наричаме равновесно.
Когато обектът е в равновесие, тогава две неща могат да бъдат истина: или обектът изобщо не се движи, или обектът се движи с постоянна скорост. Формулата за равновесие е показана по-долу:
Примери
Нека разгледаме хипотетична ситуация в космоса. Правите космическа разходка и поправяте нещо на совалката си. Докато работи по темата с гаечен ключ, той се ядосва и хвърля гаечния ключ, какво се случва?
След като ключът напусне ръката, той ще продължи да се движи със същата скорост, която е дал, когато сте го пуснали. Това е пример за ситуация с нулева сила на нетната сила. Ключът ще се движи със същата скорост и няма да се ускорява в пространството.
Ако хвърлите същия ключ на Земята, ключът ще падне на земята и в крайна сметка ще спре. Защо спря? Има нетна сила, действаща върху ключа, причинявайки му забавяне и спиране.
В друг пример, да кажем, че сте на ледена пързалка. Вземете шайба за хокей и я плъзнете през леда.
В крайна сметка шайбата за хокей ще се забави и спре, дори на гладък, хлъзгав лед. Това е още един пример за ситуация с ненулева нетна сила.
Препратки
- Учебната зала по физика,. (2016 г.). Вторият закон на Нютон. 11-2-2017 г., от уебсайт physicsclassroom.com Уебсайт: physicsclassroom.com.
- Cárdenas, R. (2014). Какво е Net Force? - Определение, величина и уравнения. 11-2-2017, от http://study.com Уебсайт: study.com.
- IAC Publishing, LLC. (2017). Какво е нетна сила ?. 11-2-2017, от уебсайт Reference.com: reference.com.
- Нетна сила. (nd) Ревизиран несъкратен речник на Уебстър. (1913). Проверено 11 февруари 2017 г. от thefreedictionary.com.
- Pearson, A. (2008). Сила и движение Глава 5. Сила и движение. 2-11-2017, от Pearson Education Inc Уебсайт: physics.gsu.edu.