如何寻找净力量(find net force)

净力是当你同时考虑大小和方向时,作用在物体上的力的总量。净力为零的物体是静止的。不平衡力或大于或小于零的净力会导致物体加速。一旦你计算或测量了一个力的大小,把它们结合起来求净力就很简单了。画一个简单的力图,确保所有的力都有标签,并且方向正确,这样计算净力就轻而易举了。...

第1部分第1部分,共2部分:确定净力

  1. 1绘制自由体图。自由体图是一个物体的快速草图,它显示了作用在物体上的所有力以及这些力的作用方向。通读这道题,画出一个有关物体的简单草图,以及代表作用在该物体上的每个力的箭头。例如:计算一个重量为20 N的物体坐在一张桌子上的净力,该物体被向右推5 N的力,但由于摩擦力为5 N而保持静止。
  2. Image titled Find Net Force Step 1
  3. 2.确定力量的正方向和负方向。标准是将指向上方或右侧的箭头设置为正值,将指向下方或左侧的箭头设置为负值。记住,可以有多个力在同一个方向上工作。相互对立的力量总是有相反的迹象(一个积极的,一个消极的)。如果使用多个力图,请确保始终保持方向一致。根据在力图上绘制的箭头方向,用“+”或“-”号标记每个力的大小。例如:重力是一种向下的力,使其为负值。法向力向上,使其为正。推力向右,使其为正,而摩擦力向左(负)起反作用力。
  4. Image titled Find Net Force Step 2
  5. 3标记所有部队。确保标记作用在物体上的所有力。当一个物体停在一个表面上时,有一个向下的重力(Fg)和一个在相反方向上相等的力,称为法向力(Fn)。除了这两种力之外,还要标注问题中所述的其他力。在给定的标签旁边以牛顿为单位写出每个力的大小。标记力的标准方法是使用大写字母F和力的第一个字母下标。例如,如果摩擦产生力,则将其标记为Ff。重力引起的力:Fg=-20 N正常力:Fn=+20 N摩擦力:Ff=-5 N推力:Fp=+5 N
  6. Image titled Find Net Force Step 3
  7. 4求所有力的大小之和。既然你已经用方向和大小标记了所有的力,你只需要把它们加在一起。写出净力(Fnet)的方程式,其中Fnet等于作用在物体上的所有力的总和。例如:Fnet=Fg+Fn+Ff+Fp=-20+20-5+5=0 N。由于净力为0 N,物体是静止的。
  8. Image titled Find Net Force Step 4

第2部分第2部分,共2部分:计算对角力

  1. 1绘制一张力图。当对角力以一定角度作用在对象上时,需要找到力的水平(Fx)和垂直(Fy)分量才能找到其大小。你必须使用三角学和方向角(通常是θ“θ”)。方向角θ始终从正x轴逆时针测量。绘制力图,包括对角力的角度。在力作用的正确方向上绘制每个箭头,并用适当的大小标记。例如:绘制一个10N物体的示意图,该物体以45°的角度向上和向右受到25N的力。在10 N的左边还有一个摩擦力。力包括:Fg=-10 N,Fn=+10 N,Fp=25 N,Ff=-10 N。
  2. Image titled Find Net Force Step 5
  3. 2使用三个基本三角比(SOH CAH TOA)计算Fx和Fy。用对角力(F)作为直角三角形的斜边,用Fx和Fy作为三角形的支腿,你可以依次计算。记住,CAH:cosine(θ)=相邻/斜边。Fx=cosθ*F=cos(45°)*25=17.68N。记住,SOH:sine(θ)=对边/斜边。Fy=sinθ*F=sin(45°)*25=17.68 N。注意,可能有多个对角力同时作用在一个物体上,所以你必须找到问题中每个力的Fx和Fy。然后求和Fx值以获得水平方向上的总力,并求和垂直方向上总力的Fy值。
  4. Image titled Find Net Force Step 6
  5. 3重新绘制力图。现在已经计算了对角力的各个水平和垂直分量,可以绘制一个表示这些力的新力图。抹去对角线上的力,而是画出各个水平和垂直大小的箭头。例如,图中不再有一个对角力,而是有一个垂直力向上,大小为17.68 N,一个水平力向右,大小为17.68 N。
  6. Image titled Find Net Force Step 7
  7. 4将x和y方向上的所有力相加。绘制新的力图后,将所有水平力和所有垂直力相加,计算净力(Fnet)。记住在整个问题中保持向量的所有方向一致。例如:水平矢量是沿x轴的所有力:Fnetx=17.68–10=7.68 N。垂直矢量是沿y轴的所有力:Fnety=17.68+10–10=17.68 N。
  8. Image titled Find Net Force Step 8
  9. 5计算净力矢量的大小。在这个阶段,有两个力:一个在x方向,一个在y方向。力向量的大小是由这两个分量向量构成的三角形的斜边。只需使用毕达哥拉斯定理计算斜边:Fnet=√ (Fnetx2+Fnety2)。例如:Fnetx=7.68 N和Fnety=17.68 N推导出公式:Fnet=√ (Fnetx2+Fnety2)=√ (7.682+17.682)求解:Fnet=√ (7.682 + 17.682) = √(58.98 + 35.36) = √94.34=9.71 N。在向上和向右的对角线上,力的大小为9.71 N。
  10. Image titled Find Net Force Step 9
  • 发表于 2022-03-27 19:46
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  • 分类:教育

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