Kuvvet nasıl hesaplanır
Kuvvet, kütle çarpı ivmedir. Formül kolay kısımdır; puan, F'nin net kuvveti belirttiğini fark etmekte ve soru size onun yerine bir hız değişimi verdiğinde ivmeyi bulmaktadır.
Formül
F = m a; burada F newton cinsinden net kuvvet, m kilogram cinsinden kütle ve a saniye kare başına metre cinsinden ivmedir. Bir newton, bir kilogram metre bölü saniye karedir; birimlerin tutmasının kütle kilogram olduğunda gerçekleşmesinin nedeni budur.
Uygulanan kuvvet değil, net kuvvet
- Etkiyen bütün kuvvetleri yönleriyle birlikte toplayın.
- Zıt yönlü kuvvetler birbirinden çıkar; 20 N sürtünmeye karşı 50 N'luk itme 30 N net kuvvet verir.
- Net kuvvet sıfırsa cisim ivmelenmez, ama yine de hareket hâlinde olabilir.
Önce ivmeyi bulun
Birçok soru ivme yerine hız değişimi verir. a = hız değişimi bölü zaman kullanın, sonra F = m a içine yerleştirin. Bunu iki ayrı ve açıkça etiketlenmiş adımda yapmak birimleri düzgün tutar.
Çözümlü örnekler
Örnek 1
Soru
15 kg'lık bir kutu 4 m/s kare ile ivmeleniyor. Üzerine etkiyen net kuvvet nedir?
Cevap
60 N
Adımlar
- 1Bilinenleri yazın: m = 15 kg, a = 4 m/s kare.
- 2F = m a uygulayın.
- 3Birimlerle yerine koyun: F = 15 kg x 4 m/s kare.
- 4F = 60 kg m/s kare, yani 60 N.
Örnek 2
Soru
0,145 kg'lık bir beysbol topu 40 m/s hızdan 0,005 s içinde durduruluyor. Ortalama kuvveti bulun.
Cevap
1160 N
Adımlar
- 1Önce ivme: a = hız değişimi / zaman = 40 / 0,005.
- 2Bu a = 8000 m/s kare verir, yani bir yavaşlama.
- 3Şimdi F = m a uygulayın: F = 0,145 x 8000.
- 4F = 1160 N, harekete zıt yönde.
- 5Mantık kontrolü: çok kısa durma süresi çok büyük kuvvet üretir; beysbol eldivenlerinin dolgulu olmasının nedeni budur.
Bu cevabın büyüklüğü fiziğin ta kendisidir. Durma süresini uzatmak kuvveti azaltmanın tek yoludur ve ezilme bölgeleriyle hava yastıklarının bütün ilkesi budur.
Örnek 3
Soru
6 kg'lık bir kutu 50 N ile itilirken sürtünme 20 N ile karşı koyuyor. İvmesini bulun.
Cevap
5 m/s kare
Adımlar
- 1Önce net kuvvet: ileri 50 N eksi geri 20 N.
- 2Net kuvvet = itme yönünde 30 N.
- 3F = m a ifadesini a = F / m biçimine getirin.
- 4a = 30 / 6 = 5 m/s kare.
Sık yapılan hatalar
Sürtünme de varken uygulanan kuvveti F = m a içine koymak.
F net kuvvettir. Yerine koymadan önce bütün kuvvetleri yönleriyle birleştirin.
Kütleyi gram olarak bırakmak.
Önce kilograma çevirin. Gram cinsinden kütle cevabı 1000 kat büyütür.
Kütle ile ağırlığı karıştırmak.
Kütle kilogramdır ve değişmez. Ağırlık newton cinsinden bir kuvvettir ve kütle çarpı g'ye eşittir.
Net kuvvetin sıfır olmasının durgunluk demek olduğunu sanmak.
Sabit hız demektir; buna doğrusal ve düzgün hareket de dahildir.
Alıştırma yap
Önce kendin çöz, sonra cevabı aç. Yarısında mı takıldın? Soruyu seç ve eksik adımı Solvecoon'a sor.
1. 25 kg'lık bir cisim 2 m/s kare ile ivmeleniyor. Net kuvveti bulun.
Cevabı göster
50 N; F = 25 x 2'den.
2. 30 kg'lık bir kütleye 90 N net kuvvet etkiyor. İvmeyi bulun.
Cevabı göster
3 m/s kare; a = F / m'den.
3. g = 9,8 m/s kare iken 70 kg'lık bir kişinin Dünya'daki ağırlığı nedir?
Cevabı göster
686 N. Ağırlık kütle çarpı g'dir ve bir kuvvettir, o yüzden cevap newtondur.
İnsanların sorduğu şeyler
- Kuvvet hangi birimde olmalı?
- Kütle kilogram, ivme saniye kare başına metre olduğu sürece newton. Burada en sık hata kaynağı birimleri karıştırmaktır.
- Hız değişiminden kuvveti nasıl bulurum?
- İki adımda. Hız değişimini zamana bölüp ivmeyi bulun, sonra kütleyle çarpın.
- Ağırlık kütleyle aynı şey mi?
- Hayır. Kütle kilogram cinsinden madde miktarıdır; ağırlık ise ona etkiyen newton cinsinden yer çekimi kuvvetidir. Ay'da kütleniz aynı, ağırlığınız farklıdır.
- Negatif kuvvet ne demek?
- Pozitif olarak tanımladığınız yönün tersine etkidiği anlamına gelir. Başlamadan önce pozitif yönü belirlemek işaret karışıklığının çoğunu önler.
Okumaya devam et
Şu anda önünde bir tane mi var?
Sayfadaki soruyu seç ya da Cmd/Ctrl + Shift + S ile yakala; Solvecoon seninle birlikte adım adım gitsin.
Chrome'a ekle →Ücretsiz dene — günde 5 çözüm. Kart gerekmez.