כיצד לחשב כוח משיק

השתמש בעובדה שאם אובייקט מוצמד בנקודה ואתה מפעיל כוח F במרחק R מהסיכה בזווית θ ביחס לקו למרכז, אז F_r = R ∙ cos (θ) ו- F_t = F ∙ חטא (θ).

תאר לעצמך שמכונאי דוחף את קצה המפתח בכוח של 20 ניוטון. מהמצב בו היא עובדת, עליה להפעיל את הכוח בזווית של 120 מעלות ביחס למפתח.

השתמש בעובדה שכאשר אתה מפעיל כוח במרחק R מהמקום שבו אובייקט מוצמד, המומנט שווה ל- τ = R ∙ F_t. יתכן שאתה יודע מניסיון שככל שאתה דוחף על ידית או מפתח ברגים רחוק יותר, כך קל יותר להפוך אותו לסיבוב. דחיפה במרחק גדול יותר מהסיכה פירושה שאתה מפעיל מומנט גדול יותר.

השתמש בעובדה שהכוח היחיד הדרוש כדי לשמור על אובייקט בתנועה מעגלית במהירות קבועה הוא כוח צנטריפטלי, F_c, שמצביע לעבר מרכז המעגל. אך אם מהירות האובייקט משתנה, אז חייב להיות גם כוח בכיוון התנועה, המשיק לנתיב. דוגמה לכך היא הכוח מהמנוע של מכונית שגורם לה להאיץ כאשר הוא עובר עקומה או כוח החיכוך שמאט אותו לעצור.

תאר לעצמך שנהג מוריד את רגלו מהמאיץ ומאפשר לעצור מכונית של 2,500 ק"ג החל ממהירות התחלה של 15 מטר / שנייה תוך כדי היגוי סביב עקומה מעגלית ברדיוס 25 מטר. המכונית עוברת 30 מטר ועוצרת 45 שניות.

חשב את התאוצה של המכונית. הנוסחה המשלבת את המיקום, x (t), בזמן t כפונקציה של המיקום ההתחלתי, x (0), המהירות ההתחלתית, v (0) והתאוצה, a, היא x (t) - x ( 0) = v (0) ∙ t + 1/2 ∙ a ∙ t ^ 2. חבר את x (t) - x (0) = 30 מטר, v (0) = 15 מטר לשנייה ו- t = 45 שניות ופתור את התאוצה המשיקה: a_t = –0.637 מטר לשנייה בריבוע.

השתמש בחוק השני של ניוטון F = m ∙ a כדי לגלות שחיכוך חייב להפעיל כוח משיק של F_t = m ∙ a_t = 2,500 × (–0,637) = -1,593 ניוטון.

הפניות

על הסופר