نصائح مفيدة

حاسبة القوة

Pin
Send
Share
Send
Send


القوة هي كمية ناقلات مادية تحدد مع أي قوى أجسام أخرى أو فعل مجال على جسم معين.
بتلخيص الحقائق التجريبية ، اكتشف نيوتن القانون الأساسي للديناميات ، وصاغها على هذا النحو:
القوة المؤثرة على الجسم تساوي ناتج كتلة الجسم والسرعة التي أبلغت عنها هذه القوة.
لحساب القوة (F)بحاجة الى الكثير (M) ضرب بواسطة التسارع (A):

F = م * أ

وحدة التسارع m / s2 ،
كجم كجم
وحدة القوة N.

في نظام SI ، يتم قبول القوة كوحدة لقياس القوة ، والتي تضفي تسارعًا قدره 1 م / ث 2 على جسم يزن 1 كجم ؛ وكان يطلق عليه نيوتن (N).
بناءً على تعريف نيوتن ، 1 نيوتن هو 1 كغم / ث 2.

إذا كانت كتلة الجسم m والقوة F المؤثرة عليها معروفة ، يمكننا حساب تسارع الجسم:

أ = م / م

وفقًا لقانون نيوتن الثاني ، فإن التسارع الذي حصل عليه الجسم سيكون متناسبًا بشكل مباشر مع القوة F ويتناسب عكسيا مع الكتلة m.

ستساعدك الحاسبة عبر الإنترنت بسرعة وبشكل صحيح في حساب التسارع والقوة ووزن الجسم وتأسيس اعتمادها على بعضها البعض.

المعلومات الأساسية

ترتبط الفكرة الأولى للقوة لدى أطفال المدارس بالقوة العضلية للشخص. ومع ذلك ، في الفيزياء ، ترتبط القوة في المقام الأول مع سرعة وتسريع الهيئات. إذا كان الكائن في حالة راحة أو يتحرك دون تسارع ، فلا يتم تطبيق أي قوى عليه أو يتم تعويض إجراء هذه القوات. بمجرد تطبيق القوة الكافية على الجسم ، يبدأ التحرك.

القوة هي كمية المتجهات ، وهي مقياس للتأثير الميكانيكي لكائن ما على الآخر. توضح طبيعة المتجه للقوة أنه في المقام الأول لديه اتجاه ونقطة التطبيق. يوضح معامل أو قيمة القوة خصائصها العددية. في نظام SI الدولي ، يتم قياس جميع القوى بالنيوتن: 1 N هي قوة تقيس كل ثانية سرعة جسم ما بوزن 1 كجم لكل 1 م / ث.

في الطبيعة ، هناك العديد من القوى المختلفة التي يمكن تمييز القوى الرئيسية التي درست في دورة الفيزياء المدرسية:

  • الجاذبية ، والتي تؤثر على جميع الكائنات على هذا الكوكب بسبب حقل الجاذبية للأرض ،
  • القوة المرنة ، مما يسمح للهيئات بالانكماش أو التمدد ، والذي يرجع إلى القوى الأساسية للتفاعل الجزيئي ،
  • قوة الاحتكاك ، تتميز بمقاومة الأسطح أو الهواء لحركة الأجسام ،
  • قوة أرخميدس ، والتي تؤدي دائمًا إلى إزاحة حجم معين من الأشياء عند غمرها في سائل أو غاز.

من الواضح أن العديد من القوى المختلفة يمكن أن تعمل على الجسم في وقت واحد.

القوة الصافية

لوصف حركة الأجسام في الفيزياء بشكل صحيح ، يتم استخدام مفهوم القوة الناتجة أو الناتجة. والنتيجة هي القوة التي ، من خلال عملها ، تعادل تأثير جميع القوى المطبقة على الجسم. من الواضح أن النتيجة هي مجموع المتجهات لجميع القوى المؤثرة على الكائن. مع المتجهات متعددة الاتجاهات ، يمكن أن يكون المجموع الناتج مساوياً للصفر. أذكر خرافة كريلوف الشهيرة "البجعة والسرطان والبايك": استخدمت الحيوانات قوتها بطريقة أصبحت النتيجة مساوية للصفر. وإذا لم يتم تطبيق أي قوات على الجسم ، فإنه يبقى في حالة راحة. لذلك ، لا تزال الأمور هناك.

قوانين نيوتن

تم وصف تأثير القوى على الأجسام لأول مرة من قبل إسحاق نيوتن - أحد أعظم علماء الفيزياء والرياضيات في كل العصور. قام بتشكيل ثلاثة قوانين أو البديهيات للميكانيكا ، بفضلها نعرف مبادئ عمل القوى. تم استخدام قوانين نيوتن لوصف العديد من القضايا العلمية ، على سبيل المثال ، حركة الأقمار الصناعية ، وتأثير القمر على المد والجزر ، أو حساب مدارات المذنبات. اكتشفوا العلاقة بين القوة والتسارع ، والتي سمحت للعلماء في ذلك الوقت ببناء محرك بخار ، وفيما بعد - محرك احتراق داخلي.

في القرن العشرين ، أضاف ألبرت أينشتاين تصويبات لقوانين نيوتن ، والتي تتعلق بحركة الأجسام بسرعة قريبة من سرعة الضوء. أظهرت الاكتشافات العلمية الحديثة في نظرية النسبية ونظرية الكم وفيزياء الجسيمات الأولية أن قوانين نيوتن لا تعمل في ظل ظروف الأجسام الكبيرة اللانهائية وغير المحدودة. هذا هو السبب في أن الصياغة الحديثة تختلف عن القوانين التي صاغها السير إسحاق شخصيًا.

على الرغم من حقيقة أن جميع القوانين مرتبطة ، فإن الآلة الحاسبة الخاصة بنا مكرسة أكثر لقانون نيوتن الثاني. النظر فيها.

قانون نيوتن الأول

لذلك ، إذا لم يتأثر الجسم بالقوات ، فإنه إما يستريح أو يتحرك بشكل مستقيم و متساوي. هذه هي الصيغة التاريخية للبديهية الأولى للميكانيكا ، والتي تعتبر اليوم غير صحيحة. الحقيقة هي أن نيوتن اعتبر الأجسام في إطار مرجعي بلا حراك ، لذلك ، تحدث عن المكان والزمان المطلقين. تأخذ فيزياء اليوم في الحسبان افتراضات نظرية النسبية ، لذلك يبدو التعريف مختلفًا إلى حد ما: فهناك أنظمة مرجعية تكون فيها الأجسام الفيزيائية في حالة عدم وجود قوى. وتسمى هذه النظم المرجعية بالقصور الذاتي.

هناك أيضًا أنظمة مرجعية غير بالقصور الذاتي ، والتي تتحرك مع التسارع أو التدوير بالنسبة للأنظمة بالقصور الذاتي. الأنظمة المرتبطة بالجسم نفسه والتحرك معه ممكنة أيضا. بطبيعة الحال ، في مثل هذه النظم الميكانيكا الكلاسيكية غير قابلة للتطبيق. ومن المثير للاهتمام ، أن الوضع مستحيل على الأرض عندما لا تعمل أي قوة على الأجسام: إن حقل الجاذبية على الكوكب يخلق جاذبية ثابتة.

قانون نيوتن الثاني

يبدو تعريف المؤلف لهذا القانون غير مفهوم: التغيير في الزخم يتناسب مع القوة الدافعة ويتماشى مع ذلك. صياغة المدرسة من البديهية الثانية للميكانيكا أبسط بكثير:

أو القوة هي نتاج كتلة الجسم المادي وتسارعه.

إذا أخذنا في الاعتبار الصيغة الحديثة للبديهية الثانية ، يصبح من الواضح أنه في الإطار المرجعي بالقصور الذاتي ، تتلقى النقطة المادية تسارعًا يتناسب مباشرة مع القوى المؤثرة ويتناسب عكسيا مع كتلتها أو:

من المهم توضيح أن كتلة الجسم المادي لا تتغير في الوقت المناسب. يعد هذا التنقيح ضروريًا للميكانيكا النسبية ، حيث عندما تتغير السرعات القريبة من سرعة الضوء ، تبدأ كتلة الجسم في التغير.

هذا هو القانون الذي يقوم عليه آلة حاسبة لدينا. تستخدم هذه الصيغة البسيطة في معظم مشكلات الفيزياء من دورة الميكانيكا. لكن على جدول الأعمال بقي القانون الأخير ، لنيوتن.

قانون نيوتن الثالث

تاريخيا ، يبدو القانون وكأنه "هناك معارضة لكل عمل". في الفيزياء الحديثة ، لا يعمل مثل هذا القانون ، وبكلمات بسيطة ، يبدو الافتراض كالتالي: القوى تنشأ فقط في أزواج ، وأي قوة تؤثر على الجسم تأتي من جسم آخر. وهكذا ، القوة هي دائمًا نتيجة تفاعل العديد من الأشياء المادية. لا توجد قوى تنشأ بشكل مستقل دون تفاعل الهيئات.

يتيح لك برنامجنا تحديد القوة أو التسارع أو وزن الجسم بسرعة ، إذا كانت المعلمتان الثلاث معروفتان. لاستخدام الآلة الحاسبة ، ما عليك سوى إدخال أي قيمتين ، وبعد ذلك سيقوم البرنامج تلقائيًا بملء حقل فارغ. الآلة الحاسبة مفيدة لأطفال المدارس وطلاب السنة الأولى الذين يدرسون الميكانيكا.

مهمة المدرسة

أوليمبي يدفع النواة التي تزن 7.2 كجم ويمنحه تسارع 18 م / ث. ما القوة التي يستخدمها في مثل هذه الظروف؟ هذه مهمة بسيطة ، والحل الذي يكفي لإدخال القيم في الخلايا المقابلة. نتيجة لذلك ، نحصل على ذلك لضمان هذا التسارع ، مطلوب قوة 129.6 N.

آلة حاسبة السلطة

التغيير في حركة (الدفع أو الشد) لكائن نتيجة لتفاعله مع كائن آخر يسمى القوة. القوة تؤدي إلى تغيير في سرعة الكائن. ويؤدي أيضًا إلى تسارع أو تباطؤ حركة الكائن. هنا يمكنك حساب الكتلة ، أو القوة ، أو التسارع من الكميات المعروفة الأخرى.

شاهد الفيديو: طريقة حساب عدد مركب مرفوع لقوة بالحاسبة العلمية فقط (يونيو 2022).

Pin
Send
Share
Send
Send