Kuvvet, bir cismin hızını, hareket yönünü veya dönüş yönünü değiştirmesine neden olan bir etki olarak tanımlanan fiziksel bir terimdir. Kuvvetler nesneleri çekerek veya iterek hızlandırabilir. Kuvvet, kütle ve ivme arasındaki ilişki Isaac Newton tarafından Newton'un bir cismin kuvvetinin kütlesinin ve ivmesinin ürünü olduğunu belirten 2. yasasında tanımlanmıştır. Kuvvetin nasıl ölçüleceğini bilmek istiyorsanız, aşağıdaki adımları uygulamanız yeterlidir.
Adım
Yöntem 1 / 2: Ölçme Kuvveti
Adım 1. Kuvvet, kütle ve ivme arasındaki ilişkiyi anlayın
Bir cismin kuvveti, basitçe kütlesinin ve ivmesinin ürünüdür. Bu ilişki aşağıdaki formülle tanımlanabilir: Kuvvet = Kütle x İvme.
Kuvveti ölçerken göz önünde bulundurulması gereken diğer bazı noktalar şunlardır:
- Kütle için standart birim kilogramdır (kg).
- Hızlanma için standart birim m/s'dir2.
- Kuvvet için standart birim Newton'dur (N). Newton türetilmiş bir birimdir. 1N = 1 kg x 1m/s2.
Adım 2. Verilen nesnenin kütlesini ölçün
Bir cismin kütlesi, içerdiği madde miktarıdır. Bir cismin kütlesi, hangi gezegende olursa olsun asla değişmez; ağırlık ise yerçekimine bağlı olarak değişir. Dünya'daki ve Ay'daki kütleniz aynı. Metrik sistemde kütle gram veya kilogram olarak yazılabilir. Kullandığımız nesnenin kütlesi olan bir kamyon olduğunu varsayalım. 1000 kg.
- Belirli bir nesnenin kütlesini bulmak için, onu üçlü bir teraziye veya ikili bir teraziye koyun. Bu terazi, kütleyi kilogram veya gram olarak ölçecektir.
- İmparatorluk sisteminde kütle, pound (pound) olarak ifade edilebilir. Kuvvet bu birimlerde de ifade edilebildiğinden, kullanımını ayırt etmek için "pound-kitle" terimi türetilmiştir. Ancak, pound cinsinden ifade edilen bir nesnenin kütlesini bulursanız, değeri kilogram olarak bulmak için 0,45 ile çarpmanız yeterlidir.
Adım 3. Nesnenin ivmesini ölçün
Fizikte ivme, belirli bir yöndeki hız olarak tanımlanan hızdaki birim zamandaki değişim olarak tanımlanır. Hızlanma, hızlanmanın yanı sıra yavaşlama veya yön değiştirme olarak da tanımlanabilir. Hız bir hızölçer ile ölçülebildiği gibi, ivme bir ivmeölçer ile de ölçülebilir. Kamyonun kütle ile ivmelenmesine izin verin 1000 kg NS 3m/s2.
- Metrik sistemde hız, santimetre/saniye veya metre/saniye olarak, ivme ise santimetre/saniye (santimetre/saniye kare) veya metre/saniye (metre/saniye kare) olarak yazılır.
- İmparatorluk sisteminde, hızı ifade etmenin bir yolu saniyede fit'tir. Dolayısıyla ivme, fit bölü saniye kare olarak da ifade edilebilir.
Adım 4. Nesnenin kütlesini ivmesiyle çarpın
Sonuç bir stil değeridir. Sadece elde edilen sayıları denkleme koyun ve bir cismin kuvvetini bileceksiniz. Cevabınızı netwon (N) ile yazmayı unutmayın.
- Kuvvet = Kütle x İvme
- Kuvvet = 1000 kg x 3m/s2
- Kuvvet = 3000N
Yöntem 2/2: Daha Karmaşık Kavramlar
Adım 1. Kuvvet ve ivmeyi biliyorsanız kütleyi bulun
Bir cismin kuvvetini ve ivmesini biliyorsanız, cismin kütlesini bulmak için değerleri aynı formüle sokmanız yeterlidir. Bunu nasıl yapacağınız aşağıda açıklanmıştır:
- Kuvvet = Kütle x İvme
- 3N = Kütle x 3m/s2
- Kütle = 3N/3m/s2
- Kütle = 1 kg
Adım 2. Kuvvet ve kütleyi biliyorsanız ivmeyi bulun
Bir cismin kuvvetini ve kütlesini biliyorsanız, cismin ivmesini bulmak için değerleri aynı formüle sokmanız yeterlidir. Bunu nasıl yapacağınız aşağıda açıklanmıştır:
- Kuvvet = Kütle x İvme
- 10N = 2 kg x Hızlanma
- Hızlanma = 10N/2kg
- Hızlanma = 5m/s2
Adım 3. Bir nesnenin ivmesini bulun
Bir cismin kuvvetini bilmek istiyorsanız, kütlesini bildiğiniz sürece ivmesini hesaplayabilirsiniz. Tek yapmanız gereken, bir nesnenin ivmesini bulmak için bir formül kullanmaktır. formül (Hızlanma = Son Hız – İlk Hız)/Zaman.
- Örnek: Bir koşucunun hızı 10 saniyede 6 m/2'dir. Hızlanma nedir?
- Son hız 6 m/s'dir. İlk hızı 0 m/s'dir. Süre 10 sn.
- Hızlanma = (6 m/s - 0 m/s)/10s = 6/10s = 0,6m/s2
İpuçları
- Kütle, bir sümüklü böcek 32.174 pound kütleye eşit olacak şekilde sümüklü böcek olarak da yazılabilir. Bir cüruf, saniyede 1 fitlik bir ivme ile 1 pound kuvvetle hızlandırılabilen kütle miktarıdır. Sümüklü böceklerdeki kütleyi fit bölü saniye cinsinden ivme ile çarparken, dönüştürme sabiti kullanılmaz.
- Böylece, saniyede 5 feet kare hızla hızlanan 640 librelik bir kütle, yaklaşık 640 çarpı 5 bölü 32 veya 100 libre kuvvete sahiptir.
- Ağırlık, yerçekimi ivmesinden etkilenen kütledir. Dünya yüzeyinde, ivme yaklaşık saniyede 9.8 metre kare (9.8065) veya saniyede 32 fit karedir (32, 174). Böylece, metrik sistemde, 100 kg'lık bir kütle 980 Newton'a, 100 gramlık bir kütle ise 980 dyne'a eşittir. İngiliz sisteminde, kütle ve ağırlık aynı birimlerde yazılabilir, böylece 100 pound kütle 100 pound (100 pound kuvvet) ağırlığındadır. Yaylı terazi bir nesne üzerindeki yerçekimini ölçtüğünden, aslında kütleyi değil ağırlığı ölçer. (Günlük kullanımda, Dünya yüzeyine yerçekimi uygulandığı sürece hiçbir fark yoktur.)
- İngiliz birimleri kullanıyorsanız, sonucu dönüştürme sabitine bölün. Yukarıda belirtildiği gibi, İngiliz sisteminde pound bir kütle veya kuvvet birimi olabilir; bir kuvvet birimi olarak kullanıldığında, pound, kuvvet poundu olarak adlandırılır. Dönüşüm sabiti, ikinci kare kuvvetin pound başına 32.174 pound-feet'tir; 32, 174, Dünya'nın yerçekiminden kaynaklanan ivmenin fit bölü saniye kare cinsinden değeridir. (Matematiği basitleştirmek için değeri 32'ye yuvarlayacağız.)
- Kuvvet, kütle ve ivme arasındaki ilişkinin, küçük kütleli ve büyük ivmeli bir nesnenin, büyük kütleli ve küçük ivmeli bir nesneyle aynı kuvvete sahip olabileceği anlamına geldiğini unutmayın.
- Saniyede 10 metre kare ivmeli 150 kilogramlık bir kütlenin 150 çarpı 10 veya 1500 kilogram metre bölü saniye kare kuvveti vardır. (Bir kilogram metre bölü saniyenin karesine newton denir.)
- Stiller, bir nesne üzerindeki etkilerine bağlı olarak özel adlara sahip olabilir. Bir cismi hızlandıran kuvvete itme, yavaşlamasını sağlayan kuvvete ise çekme denir. Kendi ekseni etrafında dönen bir cismin dönüş yönünü değiştiren kuvvete tork denir.
- 5 cm/sn kare ivmeli 20 gramlık bir kütlenin kuvveti 20 çarpı 5 veya 100 gram santimetre/saniye karedir. (Bir gram santimetre kare bölü dyne olarak adlandırılır.)
