Inhalt
- Verwenden Sie das zweite Newtonsche Gesetz
- Schritt 1
- Schritt 2
- Wenn sich das Auto auf einer Steigung befindet
- Schritt 1
- Schritt 2
- Spitze
- Einzelteile, die Sie benötigen
Das Wissen über die Kraft, die zum Bewegen eines Autos erforderlich ist, ist für die Konstruktion des Automobils oder des Space Shuttles von entscheidender Bedeutung. Zum Glück gibt es einfache physikalische Gesetze, die diese Art von Bewegung regeln und die universell anwendbar sind. Dieser Artikel erklärt Newtons zweites Gesetz, wie es sich auf die Beschleunigung eines Automobils bezieht.
Verwenden Sie das zweite Newtonsche Gesetz
Schritt 1
Verwenden Sie das zweite Newtonsche Gesetz, das besagt, dass es sich um eine Kraft handelt, die auf sie einwirkt. Es gibt zwei allgemeine Arten von Kräften: Kontaktkräfte (aufgebrachte Kraft, Reibung und andere) und Fern- oder Feldkräfte (Schwerkraft, elektrisch und magnetisch).
Schritt 2
Konzentrieren Sie sich auf die auf das Auto ausgeübte Kraft. Befindet sich das Fahrzeug auf ebenem Boden und ist die Reibung vernachlässigbar, so ergibt sich die zum Beschleunigen der Kraft erforderliche Kraft aus Kraft = Masse mal Beschleunigung oder F = M x a. Demnach reicht schon ein geringer Kraftaufwand aus, um ein Auto langsam zu bewegen.
Unter Verwendung der Masse "M" des betreffenden Automobils in Kilogramm (1 kg = 2,2 Pfund) und der Beschleunigung "a", die in Metern für das zweite Quadrat gewünscht wird, fügen Sie die Parameter in die Newtonsche Gleichung für das zweite Gesetz ein, um die erforderliche Kraft "F" zu erhalten Kilogramm pro Sekunde im Quadrat, was der Basiskrafteinheit Newton entspricht.
Wenn sich das Auto auf einer Steigung befindet
Schritt 1
Berücksichtigen Sie zusätzlich zu der zum Beschleunigen erforderlichen Kraft die senkrechte Komponente der nach unten gerichteten Kraft.
Schritt 2
Berechnen Sie die Gravitationsgeschwindigkeit anhand der Schwerkraftbeschleunigungskonstante (9,8 Meter pro Sekunde im Quadrat).
Berechnen Sie die senkrechte Komponente dieser Kraft, indem Sie sie mit dem Kosinus von 90 Grad minus Neigung multiplizieren, der auch als Theta bezeichnet werden kann (Abwärtskraft x cos (90-Neigung) = Abwärtskraft x cos (Theta) ) = senkrechte Kraftkomponente).Beispiel: Der oben abgebildete orangefarbene Jeep wiegt 1.450 kg und steht auf einer 30-Grad-Neigung. Die auf den Jeep in Richtung der senkrechten Kraftkomponente wirkende Schwerkraft ist die Abwärtskraft (9,8 x 1.450 = 14.250 Newton) mal dem Cosinus von 90 minus der Steigung (cos (90-30) = 0,5), was 14.250 × 0,5 = 7.125 Newton ist. Nach dem zweiten Newtonschen Gesetz bedeutet dies, dass der Jeep, wenn er frei rollen könnte, den Hang hinunter mit 7.125 Newton, geteilt durch 1.450 kg, beschleunigen würde, was 5 Metern pro Sekunde im Quadrat entspricht. Nach einer Sekunde rollen würde der Jeep 5 Meter pro Sekunde oder 11 Meilen pro Stunde bewegen.
Spitze
- Stellen Sie sicher, dass Sie wissenschaftliche Standardeinheiten verwenden: Kilogramm, Meter, Sekunden und Newton. Verwenden Sie beim Arbeiten mit Steigungen gesunden Menschenverstand. Wenn das Auto nach unten geneigt ist, wird es so rollen wollen.
Einzelteile, die Sie benötigen
- Rechner
