מהו כוח נטו? (עם דוגמאות)

ה כוח נטו הוא מוגדר כסכום של כל הכוחות הפועלים על אובייקט. דוגמה? כאשר בועט בכדורגל, הכדור ממריא ועובר באוויר. באותו זמן, יש כוח נטו הפועל על הכדור. כאשר הכדור מתחיל לחזור לקרקע ולבסוף מפסיק, יש כוח נטו הפועל על הכדור גם כן.

החוק השני של ניוטון אומר כי "כאשר כוח נטו פועל על אובייקט, אז זה אובייקט חייב להאיץ, כלומר, המהירות שלה משתנה משנייה לשנייה." על ידי בעיטת הכדורגל בפעם הראשונה, הוא מאיץ, וכאשר הכדורגל מתחיל להאט עד עצירה, הוא גם מאיץ.

ייתכן שכמה כוחות פועלים על אובייקט, וכאשר כל הכוחות האלה מתווספים, התוצאה היא מה שאנו מכנים כוח נטו הפועל על האובייקט.

אם הכוח הנקי מתווסף לאפס, אז האובייקט אינו מאיץ, ולכן הוא נע במהירות קבועה. אם הכוח הנקי מתווסף לערך שאינו אפס, אזי האובייקט מואץ.

בטבע, כל הכוחות מתנגדים לכוחות אחרים, כגון חיכוך או התנגדות לכוחות הכבידה. הכוחות יכולים רק להאיץ אם הם גדולים מהכוחות המנוגדים.

אם כוח דוחף עצם, אבל הוא מותאם על ידי חיכוך, האובייקט לא להאיץ. באופן דומה, אם כוח דוחף נגד כוח הכבידה אבל הוא פחות כוח הכבידה על אובייקט, זה לא להאיץ.

לדוגמה, אם דחיפה של 15 ניוטון על אובייקט מתנגדת על ידי כוח חיכוך של 10 ניוטון, האובייקט מואץ כאילו נדחף על ידי כוח נטו של 5-ניוטון ללא חיכוך.

אינדקס

• 1 החוק השני של ניוטון
• 2 החוק השני של ניוטון
• 3 גודל ומשוואה
• 4 דוגמאות
• 5 הפניות

החוק השני של ניוטון

חוק התנועה הראשון של ניוטון מנבא את ההתנהגות של חפצים שעבורם כל הכוחות הקיימים מאוזנים.

החוק הראשון (המכונה לעתים חוק האינרציה) קובע שאם הכוחות הפועלים על אובייקט מאוזנים, אזי האצת האובייקט תהיה 0 m / s / s. אובייקטים בשיווי משקל (מצב שבו כל הכוחות מאוזנים) לא יאיצו.

לדברי ניוטון, אובייקט רק להאיץ אם יש כוח נטו או לא מאוזן פועל על זה. נוכחותו של כוח לא מאוזן תאיץ חפץ, תשנה את מהירותו, את כיווןו או את מהירותו וכיווניו.

החוק השני של תנועת ניוטון

חוק זה מתייחס להתנהגות של חפצים שעבורם כל הכוחות הקיימים אינם מאוזנים. החוק השני קובע שההאצה של אובייקט תלויה בשני משתנים: הכוח הנקי הפועל על האובייקט ומסת העצם.

האצת האובייקט תלויה ישירות בכוח הנקי הפועל על האובייקט, ובהיפוך על המסה של האובייקט. ככל שהכוח הפועל על אובייקט עולה, מואצת האצת האובייקט.

כאשר מסת הגוף עולה, ההאצה של האובייקט יורדת. חוק התנועה השני של ניוטון יכול להיות רשמית כדלקמן:

"ההאצה של אובייקט המופק על ידי כוח נטו היא ביחס ישר לגודלו של הכוח הנקי, באותו כיוון של הכוח נטו, ביחס הפוך למסה של האובייקט".

הצהרה מילולית זו יכולה לבוא לידי ביטוי בצורה של משוואה כדלקמן:

A = Fnet / m

משוואה לעיל הוא reordered לעתים קרובות יותר מוכר טופס כפי שמוצג להלן. הכוח נטו שווה לתוצר של המסה כפול ההאצה.

Fnet = m

הדגש הוא תמיד על כוח נטו. ההאצה היא ביחס ישר לכוח נטו. הכוח נטו שווה למסה כפול ההאצה.

האצה באותו כיוון כמו כוח נטו היא תאוצה המיוצר על ידי כוח נטו. זהו הכוח נטו הקשור להאצה, הכוח נטו הוא סכום הווקטורים של כל הכוחות.

אם אתה יודע את כל כוחות בודדים הפועלים על אובייקט, אז אתה יכול לקבוע את הכוח נטו.

על פי המשוואה הקודמת, יחידת כוח שווה ליחידת מסה מוכפלת ביחידת האצה.

כאשר מחליפים יחידות מידה סטנדרטיות לפי כוח, מסה והאצה במשוואה לעיל, ניתן לכתוב את שקילות היחידה הבאה.

1 ניוטון = 1 ק"ג • מ / ש 2

ההגדרה של יחידת העוצמה הסטנדרטית של הכוח מסומנת במשוואה לעיל. ניוטון מוגדר ככוח הדרוש כדי לתת מסה של 1 ק"ג ו האצה של 1 מ \ ש / s.

גודל ומשוואה

על פי החוק השני של ניוטון, כאשר חפץ מואץ, אז חייב להיות כוח נטו הפועל על זה. נהפוך הוא, אם כוח נטו פועל על אובייקט, אובייקט זה יאיץ.

גודל הכוח הפועל על אובייקט שווה למסה של האובייקט מוכפל בהאצת האובייקט, כפי שמוצג בנוסחה הבאה:

כוח נטו הוא הכוח הנותר שמייצר כל האצת חפץ כאשר כל הכוחות המנוגדים בוטלו.

כוחות מנוגדים מקטינים את השפעת ההאצה, ומפחיתים את כוח ההאצה נטו הפועל על אובייקט.

אם הכוח נטו הפועל על אובייקט הוא אפס, אז האובייקט אינו מאיץ והוא במצב שאנו מכנים שיווי משקל.

כאשר אובייקט נמצא בשיווי משקל, אז שני דברים יכולים להיות נכונים: או שהאובייקט אינו זז כלל, או שהאובייקט נע במהירות קבועה. נוסחת שיווי המשקל מוצגת להלן:

דוגמאות

חשבו על מצב היפותטי בחלל. אתה עושה חללית ומסדר משהו במעבורת שלך. תוך כדי עבודה על הנושא עם מפתח ברגים, הוא כועס ומושך את המפתח משם, מה קורה?

ברגע שהמפתח משאיר את היד הוא ימשיך לנוע באותה מהירות שהוא נתן כאשר הוא שוחרר. זוהי דוגמה למצב של אפס כוח נטו. המפתח ינוע באותה מהירות ולא יאיץ בחלל.

אם אתה זורק את אותו מפתח על כדור הארץ, המפתח ייפול על הקרקע ולבסוף להפסיק. למה זה נעצר? יש כוח נטו הפועל על המפתח, גורם לו להאט ולעצור.

בדוגמה אחרת, נניח שאתה על מגרש הקרח. קח הוקי הוקי והחלק אותו דרך הקרח.

בסופו של דבר, את דיסקוס הוקי יהיה להאט ולעצור, אפילו על חלקלק, חלקלק קרח. זוהי דוגמה נוספת למצב עם כוח נטו שאינו אפס.

הפניות

1. כיתת הפיזיקה,. (2016). החוק השני של ניוטון. 11-2-2017, מ physicsclassroom.com אתר אינטרנט: physicsclassroom.com.
2. Cárdenas, R. (2014). מהו כוח נטו? - הגדרה, גודל & משוואות. 11-2-2017, מתוך http://study.com אתר אינטרנט: study.com.
3. IAC הוצאה לאור, LLC. (2017). מהו כוח נטו? 11-2-2017, מאת Reference.com אתר אינטרנט: reference.com.
4. כוח נטו. (n.d.) מילון מבוקר של Webster. (1913). מקור: פברואר 11 2017 מאת thefreedictionary.com.
5. Pearson, A. (2008). כוח ותנועה פרק 5. כוח ותנועה. 11-2-2017, מאת Pearson Education Inc אתר אינטרנט: physics.gsu.edu.