Forța netă este definită ca suma tuturor forțelor care acționează asupra unui obiect. Un exemplu? Când lovești o minge de fotbal, mingea decolează și se mișcă prin aer. În acel moment, există o forță netă care acționează asupra mingii. Când mingea începe să se întoarcă pe pământ și se oprește în sfârșit, există și o forță netă care acționează asupra mingii.
A doua lege a lui Newton spune că „atunci când o forță netă acționează asupra unui obiect, atunci acel obiect trebuie să se accelereze, adică viteza lui se schimbă de la a doua la a doua”. Când lovești mingea de fotbal pentru prima dată, ea accelerează și când mingea de fotbal începe să frâneze, aceasta se accelerează.
Pot exista mai multe forțe care acționează asupra unui obiect și atunci când toate aceste forțe sunt adăugate împreună, rezultatul este ceea ce numim forța netă care acționează asupra obiectului.
Dacă forța netă se adaugă la zero, atunci obiectul nu se accelerează, deci se mișcă cu o viteză constantă. Dacă se adaugă forța netă la o valoare diferită de zero, obiectul se accelerează.
În natură, toate forțele se opun altor forțe, cum ar fi frecarea sau forțele gravitaționale opuse. Forțele pot produce accelerație numai dacă sunt mai mari decât forțele opuse.
Dacă o forță împinge un obiect, dar este cuplată prin frecare, obiectul nu se accelerează. În mod similar, dacă o forță împinge împotriva gravitației, dar este mai mică decât forța gravitațională asupra unui obiect, nu accelerează.
De exemplu, dacă o apăsare de 15-Newton asupra unui obiect este opusă de o forță de frecare 10-Newton, obiectul accelerează ca și cum ar fi împins de o forță netă de 5-Newton fără fricțiune.
A doua lege a lui Newton
Prima lege a mișcării din Newton prevede comportamentul obiectelor pentru care toate forțele existente sunt echilibrate.
Prima lege (numită uneori legea inerției) afirmă că, dacă forțele care acționează asupra unui obiect sunt echilibrate, atunci accelerația acelui obiect va fi de 0 m / s / s. Obiectele aflate în echilibru (condiția în care toate forțele se echilibrează) nu se vor accelera.
Conform lui Newton, un obiect va accelera numai dacă există o forță netă sau dezechilibrată care acționează asupra lui. Prezența unei forțe dezechilibrate va accelera un obiect, schimbându-și viteza, direcția sau viteza și direcția.
A doua lege a mișcării lui Newton
Această lege se referă la comportamentul obiectelor pentru care nu toate forțele existente sunt echilibrate. A doua lege prevede că accelerația unui obiect depinde de două variabile: forța netă care acționează asupra obiectului și masa obiectului.
Accelerația unui obiect depinde direct de forța netă care acționează asupra obiectului și invers de masa obiectului. Pe măsură ce forța care acționează asupra unui obiect crește, accelerația obiectului crește.
Pe măsură ce masa unui obiect crește, accelerația obiectului scade. A doua lege a mișcării lui Newton poate fi declarată formal după cum urmează:
"Accelerarea unui obiect produs de o forță netă este direct proporțională cu mărimea forței nete, în aceeași direcție cu forța netă și invers proporțională cu masa obiectului."
Această afirmație verbală poate fi exprimată sub forma unei ecuații după cum urmează:
A = Fnet / m
Ecuația de mai sus este adesea rearanjată la o formă mai familiară, așa cum se arată mai jos. Forța netă este echivalată cu produsul masei înmulțit prin accelerație.
Fnet = m • a
Accentul se pune întotdeauna pe forța netă. Accelerarea este direct proporțională cu forța netă. Forța netă este egală cu accelerația timpului de masă.
Accelerarea în aceeași direcție cu forța netă este o accelerație produsă de o forță netă. Este forța netă care este legată de accelerație, forța netă este suma vectorială a tuturor forțelor.
Dacă se cunosc toate forțele individuale care acționează asupra unui obiect, atunci se poate determina forța netă.
Conform ecuației de mai sus, o unitate de forță este egală cu o unitate de masă înmulțită cu o unitate de accelerație.
Substituind unitățile metrice standard cu forța, masa și accelerația în ecuația de mai sus, se poate scrie următoarea echivalență a unității.
1 Newton = 1 kg • m / s2
Definiția unității metrice de forță standard este indicată de ecuația de mai sus. Un Newton este definit ca cantitatea de forță necesară pentru a da o masă de 1 kg și o accelerație de 1 m / s / s.
Mărimea și ecuația
În conformitate cu a doua lege a lui Newton, atunci când un obiect este accelerat, atunci trebuie să existe o forță netă care să acționeze asupra lui. În schimb, dacă o forță netă acționează asupra unui obiect, acel obiect se va accelera.
Mărimea forței nete care acționează asupra unui obiect este egală cu masa obiectului înmulțită cu accelerația obiectului, așa cum se arată în formula următoare:
O forță netă este forța rămasă produsă prin orice accelerare a unui obiect atunci când toate forțele opuse au fost anulate.
Forțele opuse scad efectul accelerației, scăzând forța netă de accelerație care acționează asupra unui obiect.
Dacă forța netă care acționează asupra unui obiect este zero, atunci obiectul nu se accelerează și se află într-o stare pe care o numim echilibru.
Când un obiect este în echilibru, atunci două lucruri pot fi adevărate: fie obiectul nu se mișcă deloc, fie obiectul se mișcă cu o viteză constantă. Formula de echilibru este prezentată mai jos:
Exemple
Să luăm în considerare o situație ipotetică în spațiu. Faci un trotuar și repari ceva la navetă. În timp ce lucrează la subiect cu o cheie, se enervează și aruncă cheia departe, ce se întâmplă?
Odată ce cheia părăsește mâna, aceasta va continua să se miște cu aceeași viteză pe care a dat-o atunci când ați eliberat-o. Acesta este un exemplu de situație de forță netă zero. Cheia se va deplasa cu aceeași viteză și nu va accelera în spațiu.
Dacă aruncați aceeași cheie pe Pământ, cheia va cădea la pământ și, în cele din urmă, se va opri. De ce s-a oprit? Există o forță netă care acționează asupra cheii, determinând încetinirea și oprirea acesteia.
În alt exemplu, să spunem că sunteți pe un patinoar. Luați-vă un pui de hochei și trageți-l pe gheață.
În cele din urmă, pucul de hochei se va încetini și se va opri, chiar și pe gheață netedă, alunecoasă. Acesta este un alt exemplu de situație cu o forță netă zero.
Referințe
- Sala de fizică ,. (2016). A doua lege a lui Newton. 11-2-2017, de pe site-ul physicsclassroom.com: physicsclassroom.com.
- Cárdenas, R. (2014). Ce este Forța Netă? - Definiție, magnitudine și ecuații. 11-2-2017, de pe site-ul http://study.com: studiu.com.
- IAC Publishing, LLC. (2017). Ce este forța netă ?. 11-2-2017, de pe site-ul de referință.com: referință.com.
- Forta neta. (nd) Webster's Revised Unabridged Dictionary. (1913). Preluat 11 februarie 2017 de pe thefreedictionary.com.
- Pearson, A. (2008). Forța și mișcarea Capitolul 5. Forța și mișcarea. 2-11-2017, de pe site-ul web Pearson Education Inc: physics.gsu.edu.