Newton ist die grundlegende Krafteinheit im System der Internationalen Einheiten (SI) und ist ein grundlegendes Konzept in der Physik. Einen Newton mit bekannter Masse und Beschleunigung zu finden, mag entmutigend erscheinen, aber eigentlich ist alles ziemlich einfach. In diesem Artikel werden wir Ihnen eine schrittweise Anleitung geben, die Ihnen hilft, den Wert der Newton-Kraft bei bekannter Masse und Beschleunigung zu finden.
Schritt 1: Stellen Sie sicher, dass Sie bekannte Masse- und Beschleunigungswerte haben. Die Masse wird in Kilogramm (kg) und die Beschleunigung in Metern pro Sekunde im Quadrat (m /s2) gemessen. Beachten Sie, dass Sie, wenn Sie mehrere Objekte mit unterschiedlichen Massen- und Beschleunigungswerten haben, die Werte für jedes Objekt separat berechnen müssen.
Schritt 2: Verwenden Sie die Newton-Kraftformel: F = m × a, wobei F die Kraft (Newton), m die Masse (kg) und a die Beschleunigung (m / s2) ist. Multiplizieren Sie den Massewert mit dem Beschleunigungswert, um den Kraftwert in Newton zu ermitteln.
Schritt 3: Notieren Sie den Kraftwert. Beachten Sie, dass die Newtonkraft eine Vektorgröße ist, also geben Sie bei Bedarf die Richtung der Kraft in Ihrem Datensatz an.
Ein Beispiel: Lassen Sie ein Objekt mit einem Gewicht von 5 kg und einer Beschleunigung von 10 m/s2 haben. Um die Kraft zu finden, multiplizieren Sie den Massewert (5 kg) mit dem Beschleunigungswert (10 m / s2): F = 5 kg × 10 m / s2 = 50 N.
Jetzt haben Sie eine Schritt-für-Schritt-Anleitung, die Ihnen hilft, den Wert der Newton-Kraft mit bekannter Masse und Beschleunigung zu finden. Wenden Sie diese Schritte für jedes Objekt an, wenn Sie mehrere haben. Viel Glück bei Ihrer körperlichen Untersuchung!
Newton mit bekannter Masse und Beschleunigung - Schritt für Schritt Anleitung
Wenn Sie eine bekannte Masse und Beschleunigung eines Objekts haben, können Sie das zweite Newtonsche Gesetz verwenden, um die auf das Objekt wirkende Kraft zu berechnen. Wenn Sie diese Schritt-für-Schritt-Anleitung befolgen, können Sie die Stärke berechnen:
- Identifizieren Sie bekannte Werte. Finde die Masse des Gegenstandes in Kilogramm und die Beschleunigung in Metern pro Sekunde ist quadratisch. Notieren Sie diese Werte.
- Benutze Newtons zweites Gesetz. Newtons zweites Gesetz besagt, dass die Kraft, die auf ein Objekt wirkt, dem Produkt seiner Masse zur Beschleunigung entspricht. Die Formel zur Berechnung der Kraft lautet wie folgt: Kraft (F) = Masse (m) * Beschleunigung (a).
- Ersetzen Sie bekannte Werte in eine Formel. Ersetzen Sie anstelle der Symbole m und a die Werte für Masse und Beschleunigung, die Sie im ersten Schritt definiert haben. Stellen Sie sicher, dass die Einheiten der Formel entsprechen.
- Führen Sie die Berechnungen durch. Multiplizieren Sie den Massewert mit dem Beschleunigungswert, um die Kraft zu erhalten. Das Ergebnis wird in Novtons ausgedrückt (1 N = 1 kg * m / s ^ 2).
Angenommen, Sie haben ein Objekt mit einem Gewicht von 2 Kilogramm und einer Beschleunigung von 3 m/s2. Befolgen Sie die Anweisungen, um die Stärke zu finden:
- Gewicht (m) = 2 kg
- Beschleunigung (a) = 3 m/s2
- Kraft (F) = Masse (m) * Beschleunigung (a)
- Kraft (F) = 2 kg * 3 m/s2 = 6 N
Somit beträgt die Kraft, die bei einer Beschleunigung von 3 m / s2 auf ein Objekt mit einem Gewicht von 2 Kilogramm wirkt, 6 Newtonmeter.
Sammeln der erforderlichen Daten
Bevor Sie mit der Suche nach Newton mit einer bekannten Masse und Beschleunigung beginnen, müssen Sie alle erforderlichen Daten sammeln. Diese Daten werden verwendet, um Berechnungen durchzuführen und den Wert der Newtonwerte zu bestimmen.
Hier ist die Liste der Daten, die Sie benötigen:
- Gewicht des Gegenstandes (in Kilogramm): Dies ist die Haupteigenschaft, die Sie für Berechnungen verwenden werden. Finden Sie die Masse des Gegenstandes, indem Sie alles tun, um sicherzustellen, dass sie genau ist und in den richtigen Einheiten gemessen wird.
- Beschleunigung (in Metern pro Sekunde im Quadrat): Beschleunigung ist die Änderung der Geschwindigkeit eines Gegenstandes im Laufe der Zeit. Um Newton zu finden, müssen Sie die Beschleunigung kennen, mit der sich ein Gegenstand bewegt.
- Bekannte Kräfte (in Newton): Wenn Sie bekannte Kräfte haben, die auf einen Gegenstand wirken, berücksichtigen Sie diese bei Berechnungen. Diese Kräfte können sowohl positiv als auch negativ sein.
- Andere Faktoren: Abhängig von Ihrer jeweiligen Situation benötigen Sie möglicherweise andere Daten oder Faktoren. Wenn Sie beispielsweise die Bewegung eines Objekts auf einer geneigten Ebene untersuchen, benötigen Sie einen Neigungswinkel der Ebene.
Sobald Sie alle erforderlichen Daten haben, können Sie mit dem nächsten Schritt fortfahren - Berechnungen durchführen und den Wert der Newtonwerte ermitteln.
Berechnung der auf den Körper wirkenden Kraft
Um die Kraft zu bestimmen, die auf den Körper wirkt, müssen Sie seine Masse und Beschleunigung kennen. Die Kraft, die auf den Körper wirkt, kann durch die Formel berechnet werden:
F = m · a
wo F - kraft, die auf den Körper wirkt, m - Körpergewicht, a - Beschleunigung.
Das Körpergewicht wird in Kilogramm (kg) und die Beschleunigung in Quadratmetern pro Sekunde (m / s2) gemessen. Stellen Sie bei der Berechnung sicher, dass die Werte für Masse und Beschleunigung in den richtigen Maßeinheiten angegeben sind.
Wenn Körpergewicht und Beschleunigung bekannt sind, kann die Kraftberechnung durch Multiplizieren der Masse mit der Beschleunigung durchgeführt werden.
Wenn zum Beispiel das Körpergewicht 10 kg beträgt und die Beschleunigung 2,5 m / s2 beträgt, ist die auf den Körper wirkende Kraft gleich:
F = 10 kg * 2.5 m/s2 = 25 N
Die auf den Körper wirkende Kraft würde also 25 Newton betragen.
Beschleunigung zählen
Um die Beschleunigung zu berechnen, müssen Sie die Masse und die bekannte Beschleunigung des Objekts kennen. Die Beschleunigung kann mit verschiedenen Instrumenten wie einem Beschleunigungsmesser oder Messgeräten gemessen werden.
Eine der einfachsten Möglichkeiten, die Beschleunigung zu messen, ist die Verwendung der Formel des zweiten Newtonschen Gesetzes: F = m * a wobei F die Kraft ist, m die Masse des Objekts, a die Beschleunigung ist.
Sie können die Beschleunigung auch mit der Zeitdifferenzierungsmethode bestimmen. Wenn die Abhängigkeit der Geschwindigkeit von der Zeit bekannt ist, kann die Beschleunigung gefunden werden, indem man die Ableitung der Geschwindigkeit nach Zeit nimmt.
Wenn die Masse und die auf das Objekt wirkende Kraft bekannt sind, kann die Beschleunigung gefunden werden, indem die Kraft durch die Masse geteilt wird: a = F / m.
Das Zählen der Beschleunigung kann bei verschiedenen physikalischen und technischen Aufgaben nützlich sein, z. B. bei der Bewegung eines Körpers mit konstanter Kraft oder bei der Berechnung der Reibungskraft.
Um also die Beschleunigung eines Objekts mit einer bekannten Masse zu finden, muss man die auf das Objekt wirkende Kraft kennen und die Formel des zweiten Newtonschen Gesetzes anwenden oder die Änderung der Geschwindigkeit des Objekts zeitlich messen.
Bestimmung von Kraft- und Beschleunigungswerten
Um die Werte für Kraft und Beschleunigung zu bestimmen, müssen Sie das Gleichgewicht der auf den Körper wirkenden Kräfte berücksichtigen. Wir werden einige Notationen einführen:
- Schwerkraft (FStrang) - die Kraft, mit der die Erde den Körper anzieht.
- Reibungskraft (Ftr) - die Kraft, die entsteht, wenn sich der Körper über die Oberfläche bewegt.
- Atmosphärische Druckkraft (FHölle) - die Kraft, die von der Atmosphäre aus auf den Körper wirkt. Es ist normalerweise vernachlässigbar klein, wenn sich der Körper nicht mit hohen Geschwindigkeiten bewegt.
Die Kraft (F) kann unter Verwendung des zweiten Newtonschen Gesetzes berechnet werden:
- m - körpergewicht in Kilogramm.
- a - beschleunigung des Körpers in Metern pro Sekunde im Quadrat.
Wenn Sie die Werte für Masse und Beschleunigung bestimmen, können Sie eine unbekannte Kraft finden, die auf den Körper wirkt.