Как определить силу, сообщающую ускорение

Содержание:

1. Расчет силы по второму закону Ньютона
2. Необходимые инструменты
3. Для проведения расчетов вам понадобятся:
4. Расчет силы при действии одной силы
5. Расчет силы тяжести
6. Пример расчета
7. Расчет центростремительного ускорения
8. Расчет силы, сообщающей центростремительное ускорение

Расчет силы по второму закону Ньютона

Согласно второму закону Ньютона, любая сила, действующая на тело, сообщает ему ускорение. Сила пропорциональна массе тела и ускорению. Для расчета силы, которая сообщает ускорение, необходимо знать массу тела и величину ускорения.

Необходимые инструменты

Для проведения расчетов вам понадобятся:

• Весы для определения массы тела.
• Линейка или рулетка для измерения радиуса траектории.
• Секундомер для измерения периода вращения.

Расчет силы при действии одной силы

Для определения числового значения силы, которая сообщает ускорение телу при действии одной силы, необходимо выполнить следующие шаги:

1. Определите массу тела при помощи весов или любым другим способом и выразите ее в килограммах.


2. После взаимодействия тел, когда к изучаемому телу приложена сила, определите величину получаемого им ускорения с помощью акселерометра. Измерьте ускорение в метрах в секунду в квадрате (м/с²).


3. Для расчета числового значения силы умножьте массу тела на его ускорение: F = m × a.


4. Силу получите в Ньютонах.

Расчет силы тяжести

Силу тяжести можно рассчитать, зная массу тела и ускорение свободного падения. Для этого выполните следующие шаги:

1. Определите массу тела, которое свободно падает.


2. Измерьте ускорение свободного падения, которое приближенно равно 9,81 м/с².


3. Рассчитайте силу тяжести, умножив массу тела на ускорение свободного падения: Fт = m × g.

Пример расчета

Например, для тела массой 120 кг на поверхности Земли сила тяжести будет равна: Fт = 120 × 9,81 ≈ 1200 Н.

Расчет центростремительного ускорения

Если тело движется по окружности с постоянной скоростью, ему сообщается центростремительное ускорение. Для расчета этого ускорения выполните следующие шаги:

1. Измерьте скорость тела, двигающегося по окружности. Для этого измерьте радиус траектории с помощью линейки или рулетки в метрах.


2. Замерьте время одного оборота тела с помощью секундомера. Это время называется периодом вращения.


3. Рассчитайте скорость по формуле v = 2πR/T, где R - радиус траектории, T - период вращения.

Расчет силы, сообщающей центростремительное ускорение

Для расчета силы, которая сообщает телу центростремительное ускорение, выполните следующие шаги:

1. Возведите значение скорости движения в квадрат.


2. Разделите квадрат скорости на радиус траектории.


3. Умножьте полученное значение на массу тела, измеренную заранее: Fт = m × v²/R.

Таким образом, с помощью второго закона Ньютона можно рассчитать силу, которая сообщает ускорение телу при действии одной силы, а также силу тяжести и центростремительную силу.