Jõudu kui füüsika mõistet kirjeldab Newtoni teine seadus, mis ütleb, et kiirendus tekib siis, kui jõud mõjub massile. Matemaatiliselt tähendab see:
F = ma
kuigi on oluline märkida, et kiirendus ja jõud on vektorsuurused (st neil mõlemal on a suurus ja suund kolmemõõtmelises ruumis), samas kui mass on skalaarne suurus (st selle suurus on ainult). Standardühikutes on jõul ühikud njuutoneid (N), massi mõõtmine kilogrammides (kg) ja kiirendust mõõdetakse meetrites ruutu sekundis (m / s2).
Mõned jõud on mittekontaktsed jõud, mis tähendab, et nad tegutsevad ilma, et neid kogevad objektid oleksid üksteisega otseses kontaktis. Nende jõudude hulka kuuluvad gravitatsioon, elektromagnetiline jõud ja tuumadevahelised jõud. Kontaktjõud aga nõuavad, et objektid puudutaksid üksteist, olgu see siis vaid hetkeks (näiteks pall, mis lööb ja põrkab seinalt alla) või pikema aja jooksul (näiteks kui inimene veereb rehvi üles a mägi).
Enamikus kontekstides on liikuvale objektile avaldatav kontaktjõud normaalsete ja hõõrdejõudude vektorite summa. Hõõrdejõud toimib täpselt vastupidiselt liikumissuundadele, normaalne jõud aga toimib selle suunaga risti, kui objekt liigub gravitatsiooni suhtes horisontaalselt.
1. samm: määrake hõõrdejõud
See jõud on võrdnehõõrdetegurμ eseme ja pinna vahel korrutatuna eseme kaaluga, mis on selle mass korrutatud gravitatsiooniga. Seega:
F_f = \ mg mg
Μ väärtuse leidmiseks otsige seda veebiagrammilt, näiteks lehelt Engineer's Edge.Märge:Mõnikord peate kasutama kineetilise hõõrdeteguri koefitsienti ja teinekord teadma staatilise hõõrdeteguri koefitsienti.
Oletame selle probleemi korral, et Ff = 5 njuutonit.
2. samm: määrake normaalne jõud
See jõud, FN, on lihtsalt objekti mass gravitatsioonist tingitud kiirendus korrutatuna liikumissuuna ja vertikaalse gravitatsioonivektori g nurga siinusega, mille väärtus on 9,8 m / s2. Oletame selle probleemi korral, et objekt liigub horisontaalselt, seega on liikumissuuna ja raskusjõu vaheline nurk 90 kraadi, mille siinus on 1. Seega FN = mg praegustel eesmärkidel. Kui objekt libiseb mööda kaldteed, mis on suunatud 30 kraadi horisontaalsuunas, oleks normaalne jõud:
F_N = mg \ korda \ sin {(90-30)} = mg \ korda \ sin {60} = mg \ korda 0,866
Selle probleemi korral eeldame siiski 10 kg massi. FN on seega 98 Newtonit.
3. samm: üldise kontaktjõu suuruse määramiseks rakendage Pythagorase teoreemi
Kui kujutate tavalist jõudu FN toimides allapoole ja hõõrdejõud Ff toimides horisontaalselt, on vektorite summa hüpotenuus täielik nende jõuvektoritega ühendav täisnurkne kolmnurk. Selle suurus on seega:
\ sqrt {F_N ^ 2 + F_f ^ 2}
mis selle probleemi jaoks on
\ sqrt {15 ^ 2 + 98 ^ 2} = \ sqrt {225 + 9604} = 99,14 \ tekst {N}