Sadržaj
- Upotrijebite Newtonov drugi zakon
- Korak 1
- Korak 2
- 3. korak
- Ako je automobil na padini
- Korak 1
- Korak 2
- 3. korak
Poznavanje snage potrebne za kretanje automobila ključno je za inženjering automobila ili bilo kojeg drugog prijevoznog sredstva - od vlakova do svemirskih brodova. Srećom, postoje jednostavni fizički zakoni koji upravljaju ovom vrstom kretanja i koji su univerzalno primjenjivi. Ovaj članak objašnjava Newtonov drugi zakon, koji se odnosi na ubrzanje automobila.
Upotrijebite Newtonov drugi zakon
Korak 1
Upotrijebite Newtonov drugi zakon koji kaže da kad god dva ili više predmeta međusobno djeluju, na njih djeluje sila. Postoje dvije opće vrste sila: kontaktne sile (primijenjena sila, trenje i druge) i sile udaljenosti ili polja (gravitacijske, električne i magnetske).
Korak 2
Usredotočite se na silu koja djeluje na automobil. Ako je na ravnom terenu, a trenje je zanemarivo (što je točno ako imate napuhane gume i polako se krećete), sila potrebna za ubrzanje tog automobila dat će se snagom = masa x ubrzanje ili F = M x a . Prema ovoj jednadžbi, čak i vrlo mala količina sile bit će dovoljna za pomicanje automobila, iako polako.
3. korak
Koristeći "M" masu automobila u kilogramima i željeno ubrzanje "a" u m / s², unesite parametre u Newtonovu jednadžbu drugog zakona kako biste dobili potrebnu silu "F" u m / s², koja je ekvivalentna jedinici osnovna sila, Newton.
Ako je automobil na padini
Korak 1
Uzmite u obzir i okomitu komponentu sila prema dolje uz silu potrebnu za ubrzanje.
Korak 2
Izračunajte silu dolje uzrokovanu gravitacijom množenjem mase automobila u kilogramima konstantnim ubrzanjem standardne težine, 9,8 m / s².
3. korak
Izračunajte komponentu ove okomite sile pomnoživši je s kosinusom od 90 stupnjeva minus nagib, koji se također može nazvati theta, kao što je prikazano na slici (sila nagiba x cos (nagib od 90 nagiba) = sila nagiba x cos (theta ) = okomita komponenta sile).
Na primjer: gore prikazani narančasti džip teži 1.450 kg i miruje na nagibu od 30 stupnjeva. Sila gravitacije koja djeluje na džip u smjeru u kojem se može kotrljati (okomita komponenta sile) je sila nagiba (9,8 x 1,450 = 14,250 Njutna m / s²) pomnožena s kosinusom od 90 minus nagib (cos (90-30) = 0,5), što je 14,250 x 0,5 = 7,125 njuton-metara u sekundi na kvadrat.
To znači da bi se, prema Newtonovom drugom zakonu, ako bi se Jeep mogao slobodno kotrljati, ubrzao nizbrdo do 7.125 Newtona m / s² podijeljeno s 1.450 kg, što je jednako pet metara u sekundi na kvadrat. Nakon sekunde kotrljanja, džip bi se kretao na kvadrat od pet metara u sekundi.