Як розрахувати силу: 7 кроків (з ілюстраціями)

Сила-це фізичний термін, який визначається як вплив, що змушує об'єкт змінювати свою швидкість, напрямок руху або обертатися. Сила може прискорювати об'єкт під дією поштовху або тяги. Відношення між силою, масою і прискоренням було визначено Ісааком Ньютоном у другому законі руху, який говорить: сила, що діє на об'єкт, дорівнює добутку його маси на прискорення. Якщо ви хочете дізнатися, як виміряти силу, дотримуйтесь даної покрокової інструкції.

Метод1 З 2:

Вимірювання сили

Розберіться в співвідношенні між силою, масою і прискоренням. Сила, що діє на об'єкт-це добуток його маси на прискорення. Це співвідношення можна представити у вигляді наступної формули: Сила = маса x прискорення.далі наведені інші положення, які потрібно мати на увазі при розрахунку сили:^{[1]X
Джерело інформації}

Стандартна одиниця виміру маси-кілограми (кг).

Стандартна одиниця виміру прискорення-м/с².

Стандартна одиниця виміру сили-ньютон (Н). Ньютон-це похідна стандартна одиниця виміру. 1N = 1 кг x 1м/с².
Виміряйте масу заданого об'єкта .маса об'єкта-це кількість міститься в ньому матерії. Маса об'єкта завжди незмінна, неважливо на якій планеті він знаходиться, тоді як вага змінюється в залежності від сили тяжіння; ваша маса однакова і на землі, і на Місяці.^{[2]X
Джерело інформації}у метричній системі масу можна виражати в грамах в грамах або кілограмах. Скажімо, об'єкт, з яким ми маємо справу – це вантажівка, маса якої-1000 кг.
- Щоб знайти масу заданого об'єкта, помістіть його на потрійні важільні або подвійні чашкові ваги. При цьому буде отримана маса в кілограмах або грамах.
- В англійській системі одиниць виміру маса може бути виражена в фунтах. Оскільки сила також може бути виражена в фунтах, з метою уточнення використання даної величини був придуманий термін "фунт-маса". Однак якщо ви знайшли масу об'єкта з використанням Фунтів в англійській системі, то буде краще перевести її в метричну систему. Знаючи масу об'єкта в фунтах, ви можете перевести її в кілограми просто помноживши значення на 0,45.
Виміряйте прискорення об'єкта.у фізиці прискорення визначається як зміна швидкості, тобто швидкість в певному напрямку в одиницю часу. Крім загальноприйнятого визначення прискорення як підвищення швидкості, воно також може мати на увазі уповільнення об'єкта або зміна напрямку його руху. Подібно вимірюванню швидкості за допомогою спідометра, прискорення можна виміряти акселерометром. Нехай прискорення вантажівки масою 1000 кг, з яким ми маємо справу, становить 3м/с².
- У метричній системі швидкість виражається в сантиметрах в секунду або в метрах в секунду, а прискорення – в сантиметрах в секунду за секунду (сантиметрах в секунду в квадраті) або в метрах в секунду за секунду (метрах в секунду в квадраті).
- В англійській системі одиниць вимірювання одним із способів вираження швидкості є фути в секунду, тобто прискорення буде виражатися в футах в секунду в квадраті.
Помножте масу об'єкта на прискорення.в результаті ви отримаєте значення сили. Просто підставте відомі числа в рівняння і ви дізнаєтеся силу об'єкта. Не забудьте вказати відповідь в ньютонах (Н).^{[3]X
Джерело інформації}
- Сила = маса x прискорення
- Сила = 1000 кг x 3м / с²
- Сила = 3000Н

Метод2 З 2:

Додаткові визначення

Знайдіть масу, знаючи силу і прискорення.якщо ви знаєте силу і прискорення об'єкта, то просто підставте їх в ту ж формулу і знайдете масу об'єкта. Ось як це зробити:
- Сила= маса x прискорення
- 3Н = маса x 3м / с²
- Маса = 3Н/3м / с²
- Маса = 1 кг
Знайдіть прискорення, знаючи силу і масу.якщо ви знаєте силу і масу об'єкта, просто підставте їх в ту ж формулу, щоб знайти прискорення об'єкта. Ось як це зробити:
- Сила= маса x прискорення
- 10Н = 2 кг X прискорення
- Прискорення = 10Н / 2кг
- Прискорення = 5м / с²
Знайдіть прискорення об'єкта.якщо ви хочете знайти силу об'єкта, ви можете обчислити його прискорення, знаючи масу. Все, що вам потрібно зробити – це скористатися формулою для знаходження прискорення об'єкта.^{[4]X
Джерело інформації}Формула має вигляд (прискорення = кінцева швидкість-Початкова швидкість)/час.
- Приклад: бігун розвиває швидкість 6 м / с за десять секунд. Яке його прискорення?
- Кінцева швидкість становить 6 м / с. Початкова швидкість дорівнює 0 м / с. Час дорівнює 10 с.
- Прискорення = (6 м/с - 0 м/с)/10С = 6м/с/10С = 0,6 м/с²

Поради

Якщо ви працюєте з англійськими одиницями, то розділіть відповідь на коефіцієнт перерахунку. Як було зазначено вище, в англійській системі "фунт" може бути одиницею виміру як сили, так і маси. Коли фунт використовується як одиниця сили, його називають "фунт-сила". Коефіцієнт перерахунку дорівнює 32,174 фунт-футів ділити на фунт-силу за секунду в квадраті; 32,174-це прискорення вільного падіння на землі в футах в секунду в квадраті. (Для спрощення обчислень, ми округлимо це значення до 32)
Зверніть увагу, що взаємозв'язок сили, маси і прискорення означає, що об'єкт з малою масою і високим прискоренням може володіти такою ж силою, що і об'єкт з великою масою і низьким прискоренням.
Масу можна виражати в складах. Один склад дорівнює 32,174 фунтів маси. Склад-це кількість маси, яку сила в 1 фунт прискорює на 1 фут в секунду в квадраті. При множенні маси в складах на прискорення в футах в секунду в квадраті коефіцієнт перекладу не використовується.
Маса 20 г, що рухається з прискоренням 5 сантиметрів в секунду в квадраті, несе силу 20 помножити на 5, або 100 грам-сантиметрів в секунду в квадраті. (Грам-сантиметр на секунду в квадраті називається Діною).
Так, маса 640 фунтів маси, що рухається з прискоренням 5 футів в секунду в квадраті несе силу приблизно 640 помножити на 5 поділити на 32 або 100 фунтів сили.
Вага-це вираз маси, на яку діє прискорення вільного падіння. У поверхні Землі це прискорення приблизно дорівнює 9,8 метрів в секунду в квадраті (9,80665), або 32 футів в секунду в квадраті (32,174). Так, в метричній системі 100 кілограм маси важать близько 980 ньютонів, а 100 грам маси – близько 980 Дін. У англійській системі маса і вага можуть бути виражені однією і тією ж одиницею, тому 100 фунтів маси важать 100 фунтів сили. Оскільки пружинні ваги вимірюють силу тяжіння об'єкта, вони фактично вимірюють вагу, а не масу. (У повсякденному побуті різниці між цими поняттями немає, поки єдиною силою тяжіння в даному питанні є така на поверхні Землі).
Маса 150 кілограм, що рухається з прискоренням 10 метрів в секунду в квадраті несе силу 150 помножити на 10, або 1500 кілограм-сантиметрів в секунду в квадраті. (Кілограм-метр в секунду в квадраті називається ньютон).
Сили можуть мати спеціальні назви залежно від того, як вони діють на об'єкт. Сила, яка прискорює об'єкт, називається тягою, тоді як сила, що уповільнює об'єкт, носить назву гальмування. Сила, що змінює те, як об'єкт обертається навколо своєї осі, називається моментом.