Περιεχόμενο
Σε αυτό το άρθρο: Μέτρηση μιας δύναμηςΠροχωρημένες εξελίξεις Αναφορές
Η λέξη "δύναμη" χρησιμοποιείται στη φυσική και αντιστοιχεί σε μια ενέργεια που τροποποιεί την ένταση ή την κατεύθυνση κίνησης ενός αντικειμένου ή την περιστροφή του. Μια δύναμη μπορεί να προκαλέσει επιτάχυνση ενός αντικειμένου, είτε με την ώθηση ή το τράβηγμα. Η σχέση μεταξύ της δύναμης, της μάζας και της επιτάχυνσης καθορίστηκε από τον Isaac Newton στον δεύτερο νόμο της κίνησης που δηλώνει ότι η δύναμη ενός αντικειμένου δίνεται από το προϊόν της μάζας του και την επιτάχυνσή του. Ακολουθήστε αυτά τα 3 βήματα αν θέλετε να μάθετε πώς να μετράτε μια δύναμη.
στάδια
Μέθοδος 1 Μετρήστε μια δύναμη
-
Εξοικειωθείτε με τη σχέση μεταξύ αντοχής, μάζας και επιτάχυνσης. Για να αποκτήσετε τη δύναμη ενός αντικειμένου, απλά πολλαπλασιάστε τη μάζα του με την επιτάχυνσή του. Η σχέση μπορεί να οριστεί με τον ακόλουθο τύπο: Δύναμη = Μάζα × Επιτάχυνση. Ωστόσο, κατά τον υπολογισμό μιας δύναμης, πρέπει να θυμάστε τα ακόλουθα:- Η μονάδα μάζας, διεθνώς αναγνωρισμένη στο διεθνές σύστημα (SI), είναι το χιλιόγραμμο (kg).
- Στο ίδιο σύστημα, η μονάδα επιτάχυνσης είναι m / s.
- Ακόμα και σε αυτό το σύστημα, η ενότητα της δύναμης είναι το newton (N). Ο Newton είναι μια σύνθετη μονάδα. 1 N = 1 kg × 1 m / s.
-
Μετρά τη μάζα ενός αντικειμένου. Η μάζα ενός αντικειμένου αποτελείται από την ποσότητα της ύλης από την οποία αποτελείται. Η μάζα ενός αντικειμένου δεν διαφέρει ποτέ, ανεξάρτητα από το πού βρίσκεται. Αν και το βάρος αλλάζει ανάλογα με τη δύναμη της βαρύτητας, η μάζα σας παραμένει η ίδια, είτε είστε στη γη είτε στο φεγγάρι. Στο μετρικό σύστημα, η μάζα εκφράζεται σε γραμμάρια ή χιλιόγραμμα. Ας υποθέσουμε ότι εργάζεστε με ένα φορτηγό του οποίου η μάζα είναι 1000 kg.- Για να μετρήσετε τη μάζα ενός αντικειμένου, το ζυγίστε χρησιμοποιώντας μια κλίμακα τριπλής ράβδου ή μια κλίμακα δύο πλακών. Μπορείτε να μετρήσετε τη μάζα σε χιλιόγραμμα ή γραμμάρια.
- Στο αγγλοσαξονικό σύστημα, η μάζα εκφράζεται σε λίβρες. Μια δύναμη μπορεί επίσης να εκφραστεί σε λίβρες, αλλά για να αποφευχθεί η σύγχυση μιλάμε για "μαζικό βιβλίο". Ωστόσο, εάν συναντήσετε τη μάζα ενός αντικειμένου, που εκφράζεται σε λίβρες του αγγλοσαξονικού συστήματος, προσπαθήστε να το μετατρέψετε σε χιλιόγραμμα. Απλά πολλαπλασιάστε την τιμή αυτής της μάζας κατά 0,45 για να την μετατρέψετε σε χιλιόγραμμα.
-
Μετρήστε την επιτάχυνση ενός αντικειμένου. Στη φυσική, η επιτάχυνση είναι η μεταβολή της ταχύτητας που μπορεί να εκφραστεί ως ταχύτητα σε μια δεδομένη κατεύθυνση ανά μονάδα χρόνου. Εκτός από τον συνηθισμένο ορισμό της αύξησης της ταχύτητας, η επιτάχυνση μπορεί να υποδεικνύει ότι ένα αντικείμενο μειώνεται στην ταχύτητα ή αλλάζει κατεύθυνση. Ακριβώς όπως η ταχύτητα που μπορεί να μετρηθεί με ένα ταχύμετρο, η επιτάχυνση μετράται χρησιμοποιώντας ένα επιταχυνσιόμετρο. Υποθέστε ότι η επιτάχυνση του οχήματος 1000 kg με την οποία εργαζόμαστε είναι από 3 m / s.- Στο μετρικό σύστημα, η ταχύτητα εκφράζεται σε εκατοστά ανά δευτερόλεπτο ή μέτρα ανά δευτερόλεπτο και η επιτάχυνση εκφράζεται σε εκατοστά ανά δευτερόλεπτο ανά δευτερόλεπτο (εκατοστά ανά δευτερόλεπτο τετράγωνο) ή μέτρα ανά δευτερόλεπτο ανά δευτερόλεπτο (μέτρα ανά δευτερόλεπτο τετράγωνο).
- Στο αγγλοσαξονικό σύστημα, η ταχύτητα εκφράζεται συχνά σε πόδια ανά δευτερόλεπτο και έτσι η επιτάχυνση μπορεί να εκφραστεί σε πόδια ανά δευτερόλεπτο τετράγωνο.
-
Πολλαπλασιάστε τη μάζα του αντικειμένου με την επιτάχυνση του. Αυτό σας δίνει την αξία της δύναμης. Απλά αντικαταστήστε τις γνωστές μεταβλητές της εξίσωσης με την τιμή της και θα έχετε την τιμή της δύναμης του αντικειμένου. Μην ξεχάσετε να εκφράσετε την απάντησή σας σε Newtons (N).- Δύναμη = Μάζα × Επιτάχυνση
- Δύναμη = 1000 kg × 3 m / s
- Δύναμη = 3000 Ν
Μέθοδος 2 Προηγμένες έννοιες
-
Βρείτε τη μάζα αν γνωρίζετε τη δύναμη και την επιτάχυνση. Αν γνωρίζετε τη δύναμη και την επιτάχυνση ενός αντικειμένου, χρησιμοποιήστε τον ίδιο τύπο για να βρείτε τη μάζα του αντικειμένου. Δείτε πώς να το κάνετε:- Δύναμη = Μάζα x Επιτάχυνση
- 3 N = Μάζα x 3 m / s
- Μάζα = 3 N / 3 m / s
- Μάζα = 1 kg
-
Βρείτε επιτάχυνση αν γνωρίζετε τη δύναμη και τη μάζα. Εάν γνωρίζετε τη δύναμη και τη μάζα ενός αντικειμένου, χρησιμοποιήστε τον ίδιο τύπο για να υπολογίσετε την επιτάχυνση. Δείτε πώς να το κάνετε:- Δύναμη = Μάζα × Επιτάχυνση
- 10 N = 2 kg × Επιτάχυνση
- Επιτάχυνση = 10 N / 2 kg
- Επιτάχυνση = 5 m / s
-
Υπολογίστε την επιτάχυνση ενός αντικειμένου. Αν θέλετε να προσδιορίσετε τη δύναμη ενός αντικειμένου, μπορείτε να υπολογίσετε την επιτάχυνση του, στο βαθμό που γνωρίζετε τη μάζα του. Πρέπει να χρησιμοποιήσετε μόνο τον τύπο για να βρείτε την επιτάχυνση ενός αντικειμένου. Ο τύπος είναι: Επιτάχυνση = (τελική ταχύτητα - αρχική ταχύτητα) / ώρα.- Παράδειγμα: ένας δρομέας φτάνει ταχύτητα 6 m / s σε 10 δευτερόλεπτα. Ποια είναι η επιτάχυνση του;
- Η τελική ταχύτητα είναι 6 m / s. Η αρχική ταχύτητα είναι 0 m / s. Ο χρόνος είναι ίσος με 10 δευτερόλεπτα.
- Επιτάχυνση = (6 m / s - 0 m / s) / 10 s = 6/10 s = 0,6 m / s