結果の力を計算する方法

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著者: Robert Simon
作成日: 23 六月 2021
更新日: 16 11月 2024
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計算力アップ術【数学のトリセツ】
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ハリデーとレズニックの「物理学の基礎」で説明されているように、力の組み合わせによる身体への合力の計算は、異なる作用力をコンポーネントごとに追加することです。同等に、ベクトル加算を実行します。グラフィカルに、これはベクトルをチェーンとして位置に移動するときにベクトルの角度を維持することを意味します。チェーンが完成したら、頭に触れていない唯一の尾から、尾に触れていない唯一の頭に矢印を描きます。この矢印は合成ベクトルであり、合成力と大きさと方向が同じです。このアプローチは「重ね合わせ原理」としても知られています。

    空間を落下する5キログラムのブロックに作用するさまざまな力の図を描きます。重力がそれに垂直に引き下げられ、別の力が10ニュートンの力(SIの力の単位)で左に引き、別の力が10の力で45度の角度でそれを右に引き上げるとします。 ?2ニュートン(N)。

    ベクトルの垂直成分を合計します。

    上記の例では、下向きの重力の大きさはF = mg = -5kg x 9.8m / s ^ 2で、gは重力加速度定数です。そのため、その垂直成分は-49Nであり、負の符号は、力が下向きに押すことを示します。

    右向きの力には、それぞれ10Nの垂直および水平成分があります。

    左向きの力には垂直成分がありません。

    合計は下向きに39Nです。

    ベクトルの水平成分を合計します。

    上記の例を続けると、左右のベクトルは各方向に10Nを与え、互いに相殺してゼロの水平力を与えます。

    ニュートンの第2法則(F = ma)を使用して、身体の加速度を決定します。

    したがって、合力は下向きに39Nです。したがって、5 kgの質量の場合、加速度は次のように求められます。39N= F = ma = 5kg x a、したがってa = 7.8m / s ^ 2。