Сила - это физический термин, определяемый как влияние, которое заставляет объект изменять свою скорость или направление движения или вращения. Силы могут ускорять объекты, притягивая или толкая. Связь между силой, массой и ускорением была определена Исааком Ньютоном во 2-м законе Ньютона, который гласит, что сила объекта является продуктом его массы и ускорения. Если вы хотите знать, как измерить силу, просто выполните следующие действия.
Шаг
Метод 1 из 2: Измерение силы
Шаг 1. Понять взаимосвязь между силой, массой и ускорением
Сила объекта - это просто произведение его массы и его ускорения. Это отношение может быть определено следующей формулой: Сила = Масса x Ускорение.
Вот еще несколько вещей, которые следует учитывать при измерении силы:
- Стандартной единицей измерения массы является килограмм (кг).
- Стандартная единица ускорения - м / с.2.
- Стандартной единицей силы является ньютон (Н). Ньютон - производная единица. 1N = 1 кг x 1 м / с2.
Шаг 2. Измерьте массу данного объекта
Масса объекта - это количество вещества, содержащегося в нем. Масса объекта никогда не меняется, независимо от того, на какой планете он находится; в то время как вес меняется в зависимости от гравитационного притяжения. Ваша масса на Земле и на Луне одинакова. В метрической системе масса может быть записана в граммах или килограммах. Предположим, что мы используем грузовик с массой 1000 кг.
- Чтобы определить массу объекта, поместите его на тройные или двойные весы. Весы измеряют массу в килограммах или граммах.
- В имперской системе масса может выражаться в фунтах (фунтах). Поскольку сила также может быть выражена в этих единицах, термин «фунт-масса» был придуман, чтобы различать его использование. Однако, если вы найдете массу объекта, выраженную в фунтах, просто умножьте ее на 0,45, чтобы найти значение в килограммах.
Шаг 3. Измерьте ускорение объекта
В физике ускорение определяется как изменение скорости, которая определяется как скорость в заданном направлении в единицу времени. Помимо ускорения, ускорение также можно определить как замедление или изменение направления. Так же, как скорость можно измерить с помощью спидометра, ускорение также можно измерить с помощью акселерометра. Пусть разгон грузовика с массой 1000 кг является 3 м / с2.
- В метрической системе скорость записывается в сантиметрах в секунду или метрах в секунду, а ускорение записывается в сантиметрах в секунду в секунду (сантиметры в секунду в квадрате) или метрах в секунду в секунду (метры в секунду в квадрате).
- В имперской системе скорость выражается в футах в секунду. Таким образом, ускорение также можно выразить в единицах футов на секунду в квадрате.
Шаг 4. Умножьте массу объекта на его ускорение
Результатом является ценность стиля. Просто вставьте полученные числа в уравнение, и вы узнаете силу объекта. Не забудьте написать свой ответ в netwon (N).
- Сила = Масса x Ускорение
- Сила = 1000 кг x 3 м / с2
- Сила = 3000Н
Метод 2 из 2: более сложные концепции
Шаг 1. Найдите массу, если вы знаете силу и ускорение
Если вы знаете силу и ускорение объекта, просто подставьте значения в ту же формулу, чтобы найти массу объекта. Вот как это сделать:
- Сила = Масса x Ускорение
- 3N = Масса x 3 м / с2
- Масса = 3Н / 3м / с2
- Масса = 1 кг
Шаг 2. Найдите ускорение, если вы знаете силу и массу
Если вы знаете силу и массу объекта, просто подставьте значения в ту же формулу, чтобы найти ускорение объекта. Вот как это сделать:
- Сила = Масса x Ускорение
- 10N = 2 кг x ускорение
- Ускорение = 10 Н / 2 кг
- Ускорение = 5 м / с2
Шаг 3. Найдите ускорение объекта
Если вы хотите узнать силу объекта, вы можете рассчитать его ускорение, если вам известна его масса. Все, что вам нужно сделать, это использовать формулу, чтобы найти ускорение объекта. Формула (Ускорение = Конечная скорость - Начальная скорость) / Время.
- Пример: бегун развивает скорость 6 м / 2 за 10 секунд. Какое ускорение?
- Конечная скорость 6 м / с. Его начальная скорость 0 м / с. Время 10 с.
- Ускорение = (6 м / с - 0 м / с) / 10 с = 6/10 с = 0,6 м / с2
подсказки
- Масса также может быть записана в виде пули, при этом одна пуля равна 32 174 фунтам массы. Один шлак - это количество массы, которое может быть ускорено на 1 фунт силы с ускорением 1 фут в секунду в квадрате. При умножении массы снарядов на ускорение в футах в секунду в квадрате константа преобразования не используется.
- Таким образом, масса в 640 фунтов, ускоряющаяся со скоростью 5 футов в секунду в квадрате, имеет приблизительную силу 640 умноженную на 5, деленную на 32 или 100 фунтов силы.
- Вес - это масса, на которую действует ускорение свободного падения. У поверхности Земли ускорение составляет около 9,8 метра в секунду в квадрате (9,8065) или 32 фута в секунду в квадрате (32, 174). Таким образом, в метрической системе масса 100 кг эквивалентна 980 ньютонам, а масса 100 граммов эквивалентна 980 динам. В британской системе масса и вес могут быть записаны в одних и тех же единицах, так что 100 фунтов массы будут весить 100 фунтов (100 фунтов силы). Поскольку пружинные весы измеряют силу тяжести на объекте, они фактически измеряют вес, а не массу. (В повседневном использовании разницы нет, пока к поверхности Земли приложена сила тяжести.)
- Разделите результат на коэффициент преобразования, если вы используете английские единицы. Как отмечалось выше, фунт может быть единицей массы или силы в британской системе; при использовании в качестве единицы силы фунт называется фунтом силы. Константа преобразования составляет 32,174 фунт-фут на фунт силы во втором квадрате; 32, 174 - это значение ускорения свободного падения Земли в футах в секунду в квадрате. (Чтобы упростить математику, округлим значение до 32.)
- Обратите внимание, что соотношение между силой, массой и ускорением означает, что объект с небольшой массой и большим ускорением может иметь ту же силу, что и объект с большой массой и небольшим ускорением.
- Масса 150 килограммов с ускорением 10 метров в секунду в квадрате имеет силу 150 раз по 10, или 1500 килограммов метров в секунду в квадрате. (Один килограмм-метр на секунду в квадрате называется ньютоном.)
- Стили могут иметь специальные имена в зависимости от их воздействия на объект. Сила, заставляющая объект ускоряться, называется толчком, а сила, заставляющая объект замедляться, - притяжением. Сила, изменяющая направление вращения объекта, вращающегося вокруг своей оси, называется крутящим моментом.
- Масса в 20 граммов с ускорением 5 см в секунду в квадрате имеет силу, умноженную на 20, или 100 граммов сантиметров в секунду в квадрате. (Один грамм сантиметра на секунду в квадрате называется дин.)
