Kun puhutaan voiman vaikutuksista massaan hitausilmiössä, voi olla helppo viitata voimaan vahingossa "inertiaksi" "Tämä voidaan todennäköisesti jäljittää termeihin" voima "ja" inertiamassa ". Voima on energiamäärä, joka saa kohteen muuttaa nopeutta, suuntaa tai muotoa, kun taas inertiamassa on mittari siitä, kuinka vastustuskykyinen esine on liikkumistilansa muuttamiseen, kun se voimaa käytetään. Tässä tapauksessa oletetaan, että "hitausvoima" viittaa voiman määrään, joka tarvitaan tietyn kohteen siirtämiseen tai sen liikkumisen estämiseen. Tämä löytyy Newtonin toisesta laista - F = ma -, joka tarkoittaa "voima on yhtä suuri kuin inertiaalinen massa kertaa kiihtyvyys".
Etsi sen objektin massa, jolle haluat laskea aloitus- tai pysäytysvoiman. Maan pinnalla kohteen massa on suunnilleen yhtä suuri kuin sen paino kilogrammoina, joten massa löytyy yksinkertaisesti punnitsemalla esine asteikolla. Jos esine on liikkeessä, sinun on ehkä tiedettävä kohteen paino / massa etukäteen.
Etsi kohteen kiihtyvyys. Jos yrität mitata liikkuvan kohteen (esimerkiksi auton) hitausvoimaa ja sen kiihtyvyysaste ei ole sinulle tiedossa, tarvitset nopeusmittarin löytääksesi sen kiihtyvyysnopeuden. Voit tehdä tämän mittaamalla kohteen nopeuden yhdessä hetkessä ja mittaamalla sen sitten muutama sekunti myöhemmin. Tämä johtuu siitä, että kiihtyvyys on mitta, kuinka nopeasti esine lisää nopeuttaan ajan myötä.
Merkitse ajat, jolloin mittait kohteen nopeuden. Vähennä ensimmäinen nopeus toisesta nopeudesta. Jaa sitten tulos kahden mittauksen välisellä ajalla. Jos mitat auton liikkuvan 40 mph: lla kello 13.00 ja mittaa sitten nopeus 41 mph minuuttia myöhemmin, voit sanoa, että kiihtyvyys on (41 mph - 40 mph) jaettuna 1 / 60h. Tämä antaa meille 1 mph jaettuna 1 / 60h: lla tai kiihtyvyyden noin 59 mph tunnissa. Tämä tarkoittaa, että jos auto säilyttäisi nykyisen kiihtyvyytensä, sen nopeus kasvaisi 59 mailia tunnissa. Muista, että tässä yhtälössä oletetaan, että auto kiihtyy tasaisella nopeudella, eikä siinä oteta huomioon ulkopuolisia muuttujia, kuten painovoimaa tai kitkaa.
Kerro kohteen massa sen kiihtyvyydellä. Tämä antaa sinulle inertiaalisen voimansa. Oletetaan, että auton massa on noin 1000 kiloa. Jos se säilyttää nykyisen kiihtyvyytensä, se vaatii noin 59 000 kg (noin 65 tonnia) vastavoimaa pysäyttääkseen sen välittömästi. Liikkuvan kohteen pysäyttämiseen tarvittavan inertiaalivoiman määrä on täsmälleen yhtä suuri kuin inertiavoiman määrä, joka aloittaa sen liikkeen. Siksi pieni esine, joka liikkuu hyvin nopeasti (kuten luodin) ja suuri esine, joka liikkuu hyvin hitaasti (kuten lohkare) ovat sekä yhtä tuhoisia että vaikeita pysäyttää ilman asianmukaista määrää vastavoima. Jos esine ei liiku, sen siirtämiseen tarvittava hitausvoiman määrä on yleensä yhtä suuri kuin kohteen massa.
Viitteet
- "Kuinka kaikki toimii: fysiikan tekeminen tavallisesta"; Bloomfield, Louis; John Wiley & Sons (2007),
Vinkkejä
- Muista, että kiihtyvyys mitataan perinteisesti metreinä sekunnissa sekunnissa tai metreinä sekunnissa neliönä. Normaali nopeus mailia tunnissa korvattiin, jotta esimerkki olisi ymmärrettävämpi.
kirjailijasta
Tom Johnson on toiminut copywriting-liiketoimintansa pääkirjoittajana vuodesta 2008. Hänellä on laaja tausta psykologiassa ja markkinoinnissa. Hänellä on kandidaatin tutkinto englanninkielisessä kirjallisuudessa Guamin yliopistosta ja kielitaidon tason II opetustodistus Guamin opetusministeriöltä.