L'articolo discute i vari metodi su come trovare la forza netta con massa e velocità e i suoi problemi risolti.
La forza netta, la somma di tutte le forze, accelera qualsiasi oggetto avente massa variando la sua velocità. I concetti ci incoraggiano ad adottare approcci distinti su come trovare la forza netta con massa e velocità impiegando la legge del moto di Newton, varie formule di forza e il teorema Lavoro-Energia.
Nel design del precedente articolo, abbiamo esaminato vari esempi di forza netta. Ogni forza che agisce su un oggetto ne determina l'accelerazione. Quindi, aggiungiamo semplicemente tutti i diversi tipi di forze che agiscono su un oggetto per stimare una forza netta che accelera un oggetto in una direzione cambiando il suo movimento.
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Come trovare la forza netta con massa e velocità in base al cambiamento di momento?
La seconda legge del moto di Newton ci aiuta a determinare la forza netta in termini di massa e velocità.
La seconda legge di Newton dice che la quantità di moto P di un oggetto varia quando viene impiegata una forza netta. Il cambiamento di momento significa che un oggetto avente massa m a riposo o in movimento cambia la sua velocità v per unità di tempo t quando si sposta da una posizione all'altra.
Come per seconda legge di Newton,
Ma Impulso P = mv
Frete =(mv-mv0)/(tt0)
Poiché la massa m non cambia quando agisce la forza netta,
Frete =m*[(vv0)/(tt0)]
La variazione di velocità di un oggetto (v=v0) per cambio di unità di tempo (tt0) è un oggetto accelerazione 'a' dovuto alla forza netta.
a=(vv0)/(tt0)=Δv/Δt
Quindi, Frete = ma …………………. (*)
Maggiori informazioni su Net Force Vs Force.
L'aereo di massa 40 kg si muove a 20 km/h lungo il suolo in 10 minuti. Se la forza vitale si applica sullo stesso aeroplano, decolla con una velocità di 30 km/h in 15 minuti. Qual è la forza netta che agisce sull'aereo?
Dato:
m = 40 kg
v = 30 km/h
v0 = 20 km/h
t = 15 min
t0 = 10 min
Trovare: Frete =?
Formula:
Frete ==m*[(vv0)/(tt0)]
E altre ancora…
Frete =F1+F2+…FN
Soluzione:
La forza netta sull'aereo viene calcolata usando Seconda legge del moto di Newton.
Frete =m*[(vv0)/(tt0)
Sostituendo tutti i valori,
Frete =40*[(30-20)/(15010)]
Frete = 80
La forza netta su un aeroplano con una massa di 40 kg che vola a una velocità di 30 km/h è 80 N.
Leggi di più su Come calcolare la massa dalla forza.
Come trovare la forza netta con massa e velocità usando le formule di forza?
La forza netta con massa e velocità è stimata da formule di diversi tipi di forze.
Quando applichiamo una forza su un oggetto lungo il terreno, la forza di gravità che agisce sempre su un oggetto è bilanciata dalla forza normale. La superficie del terreno esercita anche la forza di attrito opposta alla forza applicata. Sia le forze uguali che quelle opposte ci aiutano a stimare la forza risultante con massa e velocità.
La forza normale (mg) e la gravità (mg) si annullano a vicenda. Ciò significa, FN + (-Fag) = mg – mg = o
La rotta formula della forza applicata è,
Fi = mio
La rotta formula della forza di attrito è,
FFric =μFN = mg
La rotta formula della forza netta è dato da,
Frete =Fi + (-FaFric)
Frete = ma – μmg
Frete = m (a – μg)
La rotta formula della forza netta con massa e velocità usando le formule della forza è dato da,
Frete =m*[(vv0)/(tt0)]-μg
Maggiori informazioni sui tipi di forze.
La slitta ha una massa di 5kg scivolando sulla superficie del ghiaccio con una velocità di 20km/h in 5 min. Poiché la superficie del ghiaccio ha un coefficiente di attrito di circa 1, esercita la forza di attrito radente, riducendo la velocità della slitta a 15 km/h in 2 minuti. Calcola la forza risultante che agisce sulla slitta. (Dato: g= 9.8 m/s2)
Dato:
m = 5 kg
v = 15 km/h
v0 = 20 km/h
t = 10 min
t0 = 5 min
μ = 1
g= 9.8 m/s2
Trovare: Frete =?
Formula:
Frete =m*[(vv0)/(tt0)]-μg
Soluzione:
La forza netta sulla slitta è calcolata come,
Frete =m*[(vv0)/(tt0)]-μg
Sostituendo tutti i valori,
Frete = 54
La forza netta sulla slitta ha una massa di 5 kg e una velocità di 15 km/h è 54 N.
Maggiori informazioni su Come calcolare la forza.
Come trovare la forza netta con massa, velocità e distanza?
La forza risultante con massa, velocità e distanza è stimata t dal teorema lavoro-energia.
Si dice che un oggetto con massa a riposo funzioni quando si muove con un certo velocità da una posizione all'altra. L'accelerazione è causato quando una forza netta agisce su di esso, trasformando la sua energia potenziale stazionaria in energia cinetica per svolgere il lavoro.
La rotta la formula del lavoro svolto è,
W = Freted
Il lavoro svolto è la variazione dell'energia cinetica di un oggetto. cioè, 1/2 m(vv0)
(credito: shutterstock)
quindi, il forza netta con massa, velocità e distanza usando la formula lavoro-energia è dato da,
1/2m(vv0)=Freted
Frete=[m(vv0)]\2d
Leggi di più sul lavoro svolto.
La forza netta agisce su un'auto di massa 50 kg che cambia la sua velocità da 30 km/h in 15 min a 40 km/h in 20 min.
● Calcola la distanza percorsa in auto.
● Calcola la forza risultante che agisce sull'auto con massa, velocità e distanza.
Dato:
m = 50 kg
v = 40 km/h
v0 = 30 km/h
t = 20 min
t0 = 15 min
Trovare:
- d=?
- Frete=?
Formula:
1)Equazione cinematica del moto
d=(v+v0) / 2
2) Frete=[m(vv0)]\2d
Soluzione:
La distanza percorsa in auto viene calcolata utilizzando il secondo Equazione cinematica del moto.
d = [(v+v0)/2] t
Sostituendo tutti i valori,
d=[(30+40)/2]*20
g=35*20
g= 70
La distanza percorsa da un'auto quando la forza netta agisce è 70 m.
Usando il Formula Lavoro-Energia, calcoliamo la forza netta su un'auto con massa, velocità e distanza.
Frete=[m(vv0)]\2d
Sostituendo tutti i valori,
Frete=[50(40-30)]/(2*70)
Frete=500\140
Frete = 3.57
La forza netta che agisce sull'auto è 3.57 N.
Maggiori informazioni su Come calcolare il lavoro svolto.
