6.S: Matumizi ya Sheria za Newton (muhtasari)
- Page ID
- 176992
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)
Masharti muhimu
| benki Curve | Curve katika barabara ambayo ni sloping kwa namna ambayo husaidia gari kujadili Curve |
| nguvu ya centripetal | nguvu yoyote wavu kusababisha sare mviringo mwendo |
| Coriolis nguvu | nguvu inertial, na kusababisha deflection dhahiri ya vitu kusonga wakati kutazamwa katika sura ya kupokezana ya kumbukumbu |
| Drag nguvu | nguvu ambayo daima inapinga mwendo wa kitu katika maji; tofauti na msuguano rahisi, nguvu ya drag ni sawia na kazi fulani ya kasi ya kitu katika maji hayo |
| msuguano | nguvu kwamba anapinga mwendo jamaa au majaribio katika mwendo kati ya mifumo ya kuwasiliana |
| benki bora | kutembea kwa curve katika barabara, ambapo angle ya mteremko inaruhusu gari kujadili curve kwa kasi fulani bila msaada wa msuguano kati ya matairi na barabara; nguvu ya nje ya gari inalingana na nguvu ya centripetal ya usawa kwa kutokuwepo kwa msuguano |
| nguvu ya inertial | nguvu ambayo haina asili ya kimwili |
| msuguano kinetic | nguvu ambayo inapinga mwendo wa mifumo miwili ambayo ni katika kuwasiliana na kusonga jamaa na kila mmoja |
| sura isiyo ya kawaida ya kumbukumbu | sura ya kasi ya kumbukumbu |
| msuguano tuli | nguvu ambayo inapinga mwendo wa mifumo miwili ambayo ni katika kuwasiliana na si kusonga jamaa na kila mmoja |
| kasi ya mwisho | kasi ya mara kwa mara inafanikiwa na kitu cha kuanguka, kinachotokea wakati uzito wa kitu ni sawa na nguvu ya juu ya drag |
Mlinganyo muhimu
| Ukubwa wa msuguano tuli | $f_ {s}\ leq\ mu_ {s} N $$ |
| Ukubwa wa msuguano kinetic | $$f_ {k} =\ mu_ {k} N $$ |
| Nguvu ya centripetal | $$\ kuanza {split} F_ {c} & = m\ frac {v^ {2}} {r}\\ & = mr\ omega ^ {2}\ mwisho {mgawanyiko} $$ |
| Pembe nzuri ya curve ya benki | $$\ tan\ theta =\ frac {v^ {2}} {rg} $$ |
| Drag nguvu | $F_ {D} =\ frac {1} {2} C\ rho A v^ {2} $$ |
| Sheria Stokes ' | $F_ {s} = 6\ pi au\ eta v $$ |
Muhtasari
6.1 Kutatua Matatizo na Sheria za Newton
- Sheria za Newton za mwendo zinaweza kutumika katika hali nyingi ili kutatua matatizo ya mwendo.
- Baadhi ya matatizo yana vectors nguvu nyingi kaimu katika mwelekeo tofauti juu ya kitu. Hakikisha kuteka michoro, kutatua vectors zote za nguvu katika vipengele vya usawa na wima, na kuteka mchoro wa bure wa mwili. Daima kuchambua mwelekeo ambao kitu huharakisha ili uweze kuamua kama F net = ma au F net = 0.
- Nguvu ya kawaida juu ya kitu si mara zote sawa na ukubwa kwa uzito wa kitu. Ikiwa kitu kinaharakisha wima, nguvu ya kawaida ni chini au kubwa kuliko uzito wa kitu. Pia, ikiwa kitu kiko kwenye ndege iliyopendekezwa, nguvu ya kawaida daima ni chini ya uzito kamili wa kitu.
- Baadhi ya matatizo yana wingi kadhaa wa kimwili, kama vile vikosi, kuongeza kasi, kasi, au msimamo. Unaweza kutumia dhana kutoka kwa kinematics na mienendo ya kutatua matatizo haya.
6.2 msuguano
- Msuguano ni kikosi cha mawasiliano kinachopinga mwendo au jaribio la mwendo kati ya mifumo miwili. Msuguano rahisi ni sawia na nguvu ya kawaida N kusaidia mifumo miwili.
- Ukubwa wa nguvu ya msuguano wa tuli kati ya vifaa viwili vinavyohusiana na kila mmoja hutegemea kutumia mgawo wa msuguano wa tuli, ambayo inategemea vifaa vyote viwili.
- Nguvu ya msuguano wa kinetic kati ya vifaa viwili vinavyohamia jamaa kwa kila mmoja imetambuliwa kwa kutumia mgawo wa msuguano wa kinetic, ambayo pia inategemea vifaa vyote na daima ni chini ya mgawo wa msuguano wa tuli.
6.3 Nguvu ya Kati
- Nguvu ya centripetal\(\vec{F}_{c}\) ni nguvu ya “kutafuta kituo” ambayo daima inaelekea katikati ya mzunguko. Ni perpendicular kwa kasi ya mstari na ina ukubwa $$F_ {c} = ma_ {c}\ ldotp$$
- Muafaka unaozunguka na wa kasi wa kumbukumbu ni noninertial. Vikosi vya inertial, kama vile nguvu ya Coriolis, zinahitajika kuelezea mwendo katika muafaka huo.
6.4 Drag Nguvu na Terminal kasi
- Drag vikosi kaimu juu ya kitu kusonga katika maji kupinga mwendo. Kwa vitu vingi (kama vile baseball) vinavyohamia kwa kasi katika hewa, nguvu ya Drag imedhamiriwa kwa kutumia mgawo wa Drag (maadili ya kawaida hutolewa katika Jedwali 6.2), eneo la kitu ambacho kinakabiliwa na maji, na wiani wa maji.
- Kwa vitu vidogo (kama vile bakteria) vinavyohamia katikati ya denser (kama vile maji), nguvu ya drag inatolewa na sheria ya Stokes.