Como calcular as forças resultantes

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Autor: Robert Simon
Data De Criação: 23 Junho 2021
Data De Atualização: 16 Novembro 2024
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Como calcular as forças resultantes - Ciência
Como calcular as forças resultantes - Ciência

Calcular a força resultante em um corpo por uma combinação de forças é uma questão de adicionar as diferentes forças de atuação componente a componente, conforme discutido em "Fundamentos da física" de Halliday e Resnick. Equivalentemente, você realiza a adição de vetores. Graficamente, isso significa manter o ângulo dos vetores à medida que você os move para a posição de corrente, um tocando a cabeça na cauda de outro. Quando a corrente estiver concluída, desenhe uma flecha da única cauda sem uma cabeça tocando-a na única cabeça sem cauda tocando-a. Esta seta é seu vetor resultante, igual em magnitude e direção à força resultante. Essa abordagem também é conhecida como "princípio de superposição".

    Desenhe um diagrama de várias forças atuando em um bloco de 5 kg caindo no espaço. Suponha que ele tenha a gravidade puxando para baixo verticalmente, outra força puxando-a para a esquerda com uma força de 10 Newton (a unidade SI de força) e outra força puxando-a para cima e para a direita em um ângulo de 45 graus com uma força de 10 2 Newtons (N).

    Resuma os componentes verticais dos vetores.

    No exemplo acima, a força gravitacional para baixo tem magnitude F = mg = -5kg x 9,8m / s ^ 2, onde g é a constante de aceleração gravitacional. Portanto, seu componente vertical é -49N, o sinal negativo que indica que a força empurra para baixo.

    A força para a direita possui um componente vertical e horizontal de 10N cada.

    A força esquerda não possui componente vertical.

    A soma é de 39N para baixo.

    Resuma os componentes horizontais dos vetores.

    Continuando com o exemplo acima, os vetores esquerdo e direito contribuem com 10N em cada direção, que se cancelam para dar força horizontal zero.

    Use a segunda lei de Newton (F = ma) para determinar a aceleração do corpo.

    A força resultante é, portanto, 39N para baixo. Para uma massa de 5 kg, a aceleração é encontrada da seguinte forma: 39N = F = ma = 5kg x a, então a = 7.8m / s ^ 2.