Cara mengira daya yang diperlukan untuk menggerakkan kereta

Pengarang: John Webb
Tarikh Penciptaan: 11 Ogos 2021
Tarikh Kemas Kini: 11 Mungkin 2024
Anonim
Daya Dan Gerakan Tingkatan 2 Sains
Video.: Daya Dan Gerakan Tingkatan 2 Sains

Kandungan

Mengetahui kekuatan yang diperlukan untuk menggerakkan kereta adalah mustahak dalam membuat kejuruteraan kenderaan atau alat pengangkutan lain - dari kereta api hingga pengangkutan ulang-alik. Nasib baik, ada undang-undang fizikal sederhana yang mengatur jenis pergerakan ini dan berlaku secara universal. Artikel ini menjelaskan undang-undang kedua Newton, kerana ia berkaitan dengan pecutan sebuah kereta.

Gunakan undang-undang kedua Newton

Langkah 1

Gunakan undang-undang kedua Newton yang mengatakan bahawa setiap kali dua atau lebih objek berinteraksi antara satu sama lain, ada kekuatan yang bertindak ke atasnya. Terdapat dua jenis daya umum: daya kenalan (daya teraplikasi, geseran dan lain-lain) dan daya jarak atau medan (graviti, elektrik dan magnet).

Langkah 2

Fokus pada kekuatan yang dikenakan pada kereta. Sekiranya ia berada di permukaan tanah dan geseran tidak dapat diabaikan (yang benar jika anda telah menaikkan tayar dan bergerak perlahan), daya yang diperlukan untuk mempercepat kereta itu akan diberikan oleh daya = pecutan jisim x atau F = M x a . Menurut persamaan ini, jumlah kekuatan yang sangat sedikit akan cukup untuk menggerakkan kereta, walaupun perlahan.


Langkah 3

Dengan menggunakan jisim "M" dalam kilogram dan percepatan "a" yang diinginkan dalam m / s², masukkan parameter dalam persamaan undang-undang kedua Newton untuk mendapatkan daya "F" yang diperlukan dalam m / s², yang setara dengan unit kekuatan asas, Newton.

Sekiranya kereta berada di lereng

Langkah 1

Pertimbangkan komponen tegak lurus daya ke bawah selain daya yang diperlukan untuk memecut.

Langkah 2

Hitung daya ke bawah yang disebabkan oleh graviti dengan mengalikan jisim kereta dalam kilogram dengan pecutan berterusan graviti standard, 9.8 m / s².

Langkah 3

Hitung komponen daya tegak lurus ini dengan mengalikannya dengan kosinus 90 darjah tolak cerun, yang juga dapat disebut theta, seperti yang ditunjukkan dalam gambar (gaya cerun x cos (90-cerun) = daya cerun x cos (theta ) = tegak lurus komponen daya).


Contohnya: jip oren yang ditunjukkan di atas mempunyai berat 1.450 kg dan tidak bergerak pada lereng 30 darjah. Daya graviti yang bertindak pada jip ke arah di mana ia boleh bergolek (komponen tegak lurus gaya) adalah daya kecondongan (9.8 x 1.450 = 14.250 Newton m / s²) kali ganda dari kosinus 90 tolak dari cerun (cos (90-30) = 0,5), iaitu 14,250 x 0,5 = 7,125 Newton-meter per saat kuasa dua.

Ini bermaksud, menurut undang-undang kedua Newton, jika Jeep bebas untuk meluncur, ia akan mempercepat turun ke 7,125 Newton m / s² dibahagi dengan 1.450 kg, yang sama dengan lima meter per detik kuasa dua. Setelah sekejap bergulir, jip akan bergerak pada jarak lima meter sesaat.