Como calcular a força necessária para mover um carro

Vídeo: CARRO MOVIDO A ENERGIA POTENCIAL ELÁSTICA

Use a segunda lei de Newton, que afirma que sempre que dois ou mais objetos interagem uns com os outros, há uma força que age sobre eles. Existem dois tipos gerais de forças: as forças de contacto (força aplicada, de fricção e outros) e a-um-distância ou forças de campo (por gravidade, eléctrico e magnético).

Concentre-se na força aplicada ao carro. Se o carro está em terreno plano e o atrito é negligenciável (o que é verdade se tiver inflado pneus e se move lentamente), então a força necessária para acelerar o carro é dada pela força = massa vezes a aceleração ou F = M x a. De acordo com este, mesmo uma pequena quantidade de força é suficiente para mover um carro, embora lentamente.

Vídeo: Força - Plano Inclinado - Mecânica - Física

Usando o "M" em massa do automóvel em questão em quilogramas (1 kg = 2,2 libras) e da aceleração "a" desejado em metros por segundo ao quadrado, insira os parâmetros na segunda equação lei de Newton para obter a força "F" necessária quilograma metros por segundo quadrado, que é equivalente à unidade básica de força, a Newton.

Considere a componente perpendicular da força descendente para além da força necessária para acelerar.

Vídeo: Cálculo de força resultante /resultant force

Calcule a força descendente causada pela gravidade multiplicando a massa do carro em quilogramas pela constante de aceleração da gravidade standard, 9,8 metros por segundo ao quadrado.

Calcular a componente perpendicular dessa força pela multiplicação por o co-seno de 90 graus menos o declive, o que também pode ser chamado teta, como é mostrado na figura (força para baixo x cos (90-inclinação) = força para baixo x cos (teta ) = componente perpendicular de força).

Vídeo: Dinâmica e Leis de Newton - Exemplo 5 - EFOMM 2010 - Problema 30

Por exemplo: o jipe ​​laranja mostrado acima pesa 3.200 libras (1,450 Kg), e está sentado sobre uma inclinação de 30 graus. A força de gravidade que actua sobre o jipe ​​na direcção que pode rolar (a componente perpendicular da força) é a força descendente (9,8 x 1450 = 14250 newtons) vezes o co-seno de 90 menos o declive (cos (90-30) = 0,5), o qual é 14250 x 0,5 = 7,125 Newtons.

Isso significa, de acordo com a segunda lei de Newton, que, se o jipe ​​estava livre para rolar seria acelerar a descer a encosta em 7.125 Newtons dividido por 1.450 kg, que é igual a 5 metros por segundo ao quadrado. Depois de um segundo de rolamento, o jipe ​​estaria se movendo 5 metros por segundo ou 11 milhas por hora.