Bestimmen sie die nettoleistung

Die Nettokraft ist die Gesamtkraft, die auf ein Objekt einwirkt, wenn Sie sowohl seine Größe als auch seine Richtung berücksichtigen. Ein Objekt mit einer Nettokraft von Null ist stationär. Eine unausgeglichene Kraft oder eine Nettokraft mit einer Größe von größer oder kleiner Null führt zu einer Beschleunigung des Objekts. Sobald Sie eine Potenz haben [[Power-berechnen|berechnet] oder hat seine Größe gemessen, dann ist es einfach, sie zu kombinieren und so die Nettokraft zu finden. Ein einfaches Kraftdiagramm zu skizzieren und sicherzustellen, dass alle Kräfte beschriftet sind und die richtige Richtung haben, macht die Berechnung der Nettokraft zum Kinderspiel.

Schritte

Teil 1 von 2: Bestimmung der Nettokraft

Bildtitel Find Net Force Step 1
1. Zeichnen Sie ein Freikörperdiagramm. Ein Freikörperdiagramm ist eine schnelle Skizze eines Objekts, die alle auf das Objekt wirkenden Kräfte und die Richtung, in die diese Kräfte wirken, veranschaulicht. Lesen Sie die Übung und zeichnen Sie einen einfachen Umriss des betreffenden Objekts und die Pfeile, die die auf dieses Objekt einwirkende Kraft zeigen.
  • Beispiel: Berechnen Sie die Nettokraft eines 20 N schweren Objekts, das auf einem Tisch liegt und mit 5 N Kraft nach rechts geschoben wird, aber von einer Reibungskraft von 5 N . gehalten wird.
Bildtitel Find Net Force Step 2
2. Bestimmen Sie die positive und negative Richtung der Kräfte. Standardmäßig sind Pfeile, die nach oben oder rechts zeigen, positiv und Pfeile, die nach unten oder links zeigen, negativ. Denken Sie daran, dass Sie mehrere Kräfte in dieselbe Richtung wirken lassen können. Entgegengesetzte Kräfte haben immer entgegengesetzte Vorzeichen (eine positive, eine negative)..
  • Wenn Sie mit mehreren Leistungsdiagrammen arbeiten, achten Sie darauf, dass die Richtungen konsistent sind.
  • Beschriften Sie die Größe jeder Kraft mit einem `+` oder `-` Zeichen basierend auf der Richtung des Pfeils, den Sie im Kraftdiagramm angegeben haben.
  • Zum Beispiel: Die Schwerkraft ist eine nach unten gerichtete Kraft, die sie negativ macht. Die Normalkraft ist nach oben und daher positiv. Die Schubkraft ist nach rechts positiv, während die Reibungskraft dieser Kraft nach links (negativ) entgegenwirkt.
  • Bildtitel Find Net Force Step 3
    3. Beschrifte alle Kräfte. Achten Sie darauf, alle auf das Objekt wirkenden Kräfte zu kennzeichnen. Wenn ein Objekt auf einer Oberfläche ruht, herrscht nach unten gerichtete Schwerkraft (Fg) und eine gleiche Kraft in die entgegengesetzte Richtung, die als Normalkraft (Fn). Zusätzlich zu diesen beiden Kräften müssen Sie die restlichen in der Aufgabe genannten Kräfte benennen. Schreiben Sie die Größe jeder Kraft in Newton neben die angegebene Bezeichnung.
  • Eine Standardmethode zur Bezeichnung von Kräften ist ein großes F und der Anfangsbuchstabe der Kraft. Wenn zum Beispiel durch die Reibung eine Kraft auftritt, bezeichnest du diese mit FF.
  • Schwerkraft: Fg = -20 N
  • Normalkraft: Fn = +20 N
  • Reibungskraft: FF = -5 N
  • Schubkraft: FP = +5 N
  • Bildtitel Find Net Force Step 4
    4. Addiere alle Kräfte. Nachdem Sie nun alle Kräfte mit Richtung und Betrag angegeben haben, müssen Sie sie nur noch addieren. Schreiben Sie eine Gleichung für die Nettokraft (Feinfach) wobei Feinfach ist die Summe aller auf das Objekt einwirkenden Kräfte.
  • Zum Beispiel: Feinfach = Fg + Fn + FF + FP = -20 + 20 -5 + 5 = 0 N. Da die Nettokraft 0 N beträgt, bewegt sich das Objekt nicht.
  • Teil 2 von 2: Berechnung der Diagonalkraft

    Bildtitel Find Net Force Step 5
    1. Zeichnen Sie eine Stärketabelle. Wenn Sie eine diagonale Kraft haben, die schräg auf das Objekt wirkt, müssen Sie die Horizontale (Fx) und vertikal (Fja) finde Komponenten der Kraft, um ihre Größe zu bestimmen. Dazu braucht man Trigonometrie und den Richtungswinkel (meist θ `Theta`). Der Richtungswinkel θ wird immer gegen den Uhrzeigersinn von der positiven x-Achse aus gemessen.
    • Zeichnen Sie das Kraftdiagramm mit dem Winkel der Diagonalkraft.
    • Skizzieren Sie jeden Pfeil in die richtige Richtung, in die die Kraft wirkt, und markieren Sie ihn mit der richtigen Größe.
    • Beispiel: Skizzieren Sie das Diagramm für ein 10 N Objekt mit einer Kraft von 25 N nach oben und rechts in einem Winkel von 45°. Links von 10 N . gibt es auch eine Reibungskraft.
    • Zu den Befugnissen gehören: Fg = -10 N, Fn = + 10 N, FP = 25 N, FF = -10 N.
    Bildtitel Find Net Force Step 6
    2. F . berechnenx und Fja mit Hilfe vondrei trigonometrische Verhältnisse. (SOS-CAS-TOA). Unter Verwendung der Diagonalkraft (F) als Hypotenuse eines rechtwinkligen Dreiecks und Fxy als die Schenkel dieses Dreiecks, kannst du jedes berechnen.
  • Denken Sie daran: CAS ist Kosinus (θ) = benachbart/Hypotenuse. Fx = cos θ *F = cos(45°) *25 = 17,68 N.
  • Denken Sie daran: SOS ist Sinus (θ) = Gegenteil / Hypotenuse. Fja = sin θ *F = sin(45°) *25 = 17,68 N.
  • Beachten Sie, dass mehrere diagonale Kräfte gleichzeitig auf ein Objekt wirken können, sodass Ihr Fx und Fja jeder Stärke in der Aufgabe muss finden. Dann zähle die Fx-addieren Sie Werte für die Gesamtkraft in horizontaler Richtung und addieren Sie das Fja-Werte für die Gesamtkraft in vertikaler Richtung.
  • Bildtitel Find Net Force Step 7
    3. Bearbeiten Sie das Leistungsdiagramm. Nachdem Sie nun die getrennten horizontalen und vertikalen Komponenten der Diagonalkraft berechnet haben, können Sie ein neues Kraftdiagramm skizzieren, das diese Kräfte repräsentiert. Löschen Sie die diagonale Kraft und zeichnen Sie stattdessen die Pfeile für die separaten horizontalen und vertikalen Größen.
  • Anstelle einer Diagonalkraft wird das Diagramm nun beispielsweise eine nach oben gerichtete Vertikalkraft mit einer Größe von 17,68 N und eine nach rechts weisende Horizontalkraft mit einer Größe von 17,68 N . haben.
  • Bildtitel Find Net Force Step 8
    4. Addiere alle Kräfte in x- und y-Richtung. Nachdem Sie ein neues Kraftdiagramm erstellt haben, berechnen Sie die Nettokraft (Feinfach) indem man alle Horizontalkräfte aufsummiert und alle Vertikalkräfte aufsummiert. Denken Sie daran, alle Vektorrichtungen während der gesamten Problemausarbeitung konsistent zu halten.
  • Beispiel: Horizontale Vektoren sind alle Kräfte entlang der x-Achse: Fnetx = 17,68 - 10 = 7,68 N.
  • Vertikale Vektoren sind alle Kräfte entlang der y-Achse: Fnety = 17,68 + 10 - 10 = 17,68 N.
  • Bildtitel Find Net Force Step 9
    5. Berechnen Sie den Betrag des Nettokraftvektors. In diesem Stadium haben Sie zwei Kräfte: eine in x-Richtung und eine in y-Richtung. Der Betrag des Kraftvektors ist die Hypotenuse des Dreiecks, das durch diese beiden Komponentenvektoren gebildet wird. Verwenden Sie einfach den Satz des Pythagoras, um die Hypotenuse zu berechnen: Feinfach = (Fnetx + Fnety).
  • Zum Beispiel: Fnetx = 7,68 N und Fnety = 17,68 N
  • Verwenden Sie in der Gleichung: Feinfach = (Fnetx + Fnety) = √ (7,68 + 17,68)
  • Löse: Feinfach = √ (7,68 + 17,68) = √(58,98 + 35,36) = √94,34 = 9,71 N.
  • Der Betrag der Kraft beträgt 9,71 N in einer Diagonale nach oben und nach rechts.

  • Оцените, пожалуйста статью