ძალა არის ფიზიკური ტერმინი, რომელიც განისაზღვრება როგორც გავლენა, რომელიც იწვევს ობიექტს შეცვალოს მისი სიჩქარე ან მოძრაობის ან ბრუნვის მიმართულება. ძალებს შეუძლიათ ობიექტების დაჩქარება გაყვანის ან ბიძგის გზით. ძალას, მასასა და აჩქარებას შორის ურთიერთობა განისაზღვრა ისააკ ნიუტონის მიერ ნიუტონის მე -2 კანონში, რომელიც აცხადებს, რომ ობიექტის ძალა არის მისი მასისა და აჩქარების პროდუქტი. თუ გსურთ იცოდეთ როგორ გავზომოთ ძალა, უბრალოდ მიყევით ამ ნაბიჯებს.
ნაბიჯი
მეთოდი 1 დან 2: საზომი ძალა
ნაბიჯი 1. გაიაზრეთ ურთიერთობა ძალას, მასასა და აჩქარებას შორის
ობიექტის ძალა უბრალოდ მისი მასისა და აჩქარების პროდუქტია. ეს ურთიერთობა შეიძლება განისაზღვროს შემდეგი ფორმულით: ძალა = მასა x აჩქარება.
აქ არის რამოდენიმე სხვა რამ, რაც გასათვალისწინებელია ძალის გაზომვისას:
- მასის სტანდარტული ერთეული არის კილოგრამი (კგ).
- აჩქარების სტანდარტული ერთეულია მ/წმ2.
- სტანდარტული ძალის ერთეული არის ნიუტონი (N). ნიუტონი წარმოებული ერთეულია. 1N = 1 კგ x 1 მ/წმ2.
ნაბიჯი 2. გავზომოთ მოცემული ობიექტის მასა
ობიექტის მასა არის მასში შემავალი მატერიის რაოდენობა. ობიექტის მასა არასოდეს იცვლება, არ აქვს მნიშვნელობა რა პლანეტაზეა იგი; ხოლო წონა იცვლება გრავიტაციული მიზიდულობის მიხედვით. თქვენი მასა დედამიწაზე და მთვარეზე იგივეა. მეტრულ სისტემაში მასა შეიძლება დაიწეროს გრამებში ან კილოგრამებში. დავუშვათ, რომ ობიექტი, რომელსაც ჩვენ ვიყენებთ, არის სატვირთო მანქანა მასით 1000 კგ.
- მოცემული ობიექტის მასის საპოვნელად, მოათავსეთ იგი სამმაგი ან ორმაგი ბალანსზე. ეს ბალანსი გაზომავს მასას კილოგრამებში ან გრამებში.
- იმპერიულ სისტემაში მასა შეიძლება გამოიხატოს ფუნტებში (ფუნტებში). ვინაიდან ძალა ასევე შეიძლება გამოითქვას ამ ერთეულებში, ტერმინი "ფუნტი-მასა" შემოიღეს მისი გამოყენების განმასხვავებლად. ამასთან, თუ იპოვით საგნის მასას, რომელიც გამოხატულია ფუნტებში, უბრალოდ გაამრავლეთ იგი 0,45 -ით, რომ იპოვოთ მნიშვნელობა კილოგრამებში.
ნაბიჯი 3. გაზომეთ ობიექტის აჩქარება
ფიზიკაში აჩქარება განისაზღვრება როგორც სიჩქარის ცვლილება, რომელიც განისაზღვრება როგორც სიჩქარე მოცემული მიმართულებით, დროის ერთეულში. აჩქარების გარდა, აჩქარება შეიძლება განისაზღვროს როგორც შენელება ან მიმართულების შეცვლა. როგორც სიჩქარის გაზომვა შესაძლებელია სპიდომეტრით, ასევე აჩქარების გაზომვა შესაძლებელია ამაჩქარებლის საშუალებით. დაე სატვირთო მანქანის აჩქარება მასით 1000 კგ არის 3 მ/წმ2.
- მეტრულ სისტემაში სიჩქარე იწერება სანტიმეტრში წამში ან მეტრში წამში, ხოლო აჩქარება იწერება სანტიმეტრში წამში (სანტიმეტრი წამში კვადრატში) ან მეტრი წამში წამში (მეტრი წამში კვადრატში).
- იმპერიულ სისტემაში სიჩქარის გამოხატვის ერთ -ერთი გზაა წამში ფეხი. ამრიგად, აჩქარება ასევე შეიძლება გამოიხატოს ერთეულებში ფეხის წამში კვადრატში.
ნაბიჯი 4. გავამრავლოთ ობიექტის მასა აჩქარებით
შედეგი არის სტილის მნიშვნელობა. უბრალოდ შეაერთეთ განტოლებაში მიღებული რიცხვები და თქვენ გეცოდინებათ ობიექტის ძალა. დაიმახსოვრე, რომ შენი პასუხი დაწერე ნეტვონში (N).
- ძალა = მასა x აჩქარება
- ძალა = 1000 კგ x 3 მ/წმ2
- ძალა = 3000N
მეთოდი 2 დან 2: უფრო რთული ცნებები
ნაბიჯი 1. იპოვეთ მასა, თუ იცით ძალა და აჩქარება
თუ თქვენ იცით ობიექტის ძალა და აჩქარება, უბრალოდ შეაერთეთ მნიშვნელობები იმავე ფორმულაში, რომ იპოვოთ ობიექტის მასა. აქ მოცემულია როგორ გავაკეთოთ ეს:
- ძალა = მასა x აჩქარება
- 3N = მასა x 3 მ/წმ2
- მასა = 3N/3 მ/წმ2
- მასა = 1 კგ
ნაბიჯი 2. იპოვეთ აჩქარება, თუ იცით ძალა და მასა
თუ თქვენ იცით ობიექტის ძალა და მასა, უბრალოდ შეაერთეთ მნიშვნელობები იმავე ფორმულაში, რომ იპოვოთ ობიექტის აჩქარება. აქ მოცემულია როგორ გავაკეთოთ ეს:
- ძალა = მასა x აჩქარება
- 10N = 2 კგ x აჩქარება
- აჩქარება = 10N/2 კგ
- აჩქარება = 5 მ/წმ2
ნაბიჯი 3. იპოვეთ ობიექტის აჩქარება
თუ გსურთ იცოდეთ ობიექტის ძალა, შეგიძლიათ გამოთვალოთ მისი აჩქარება, რამდენადაც იცით მისი მასა. ყველაფერი რაც თქვენ გჭირდებათ არის გამოიყენოთ ფორმულა, რომ იპოვოთ ობიექტის აჩქარება. ფორმულა არის (აჩქარება = საბოლოო სიჩქარე - საწყისი სიჩქარე)/დრო.
- მაგალითი: მორბენალს აქვს სიჩქარე 6 მ/2 10 წამში. რა არის აჩქარება?
- საბოლოო სიჩქარეა 6 მ/წმ. მისი საწყისი სიჩქარეა 0 მ/წმ. დრო არის 10 წ.
- აჩქარება = (6 მ/წმ - 0 მ/წმ)/10 წმ = 6/10 წმ = 0.6 მ/წ2
Რჩევები
- მასა ასევე შეიძლება დაიწეროს შლაკებში, ერთი მუხლუხი ტოლია 32,174 ფუნტის მასას. ერთი წიდა არის მასის ის რაოდენობა, რომლის დაჩქარება შესაძლებელია 1 ფუნტი ძალით 1 ფუტი წამში კვადრატში. როდესაც სიმძლავრე დუნდულებში მრავლდება ფუტ წამში კვადრატში, კონვერტაციის მუდმივი არ გამოიყენება.
- ამრიგად, 640 კილოგრამი მასა, რომელიც აჩქარდება 5 ფუტი წამში კვადრატში, აქვს სავარაუდო ძალა 640 -ჯერ 5 გაყოფილი 32 ან 100 კილოგრამ ძალაზე.
- წონა არის მასა, რომელიც გავლენას ახდენს აჩქარებით სიმძიმის გამო. დედამიწის ზედაპირზე აჩქარება არის დაახლოებით 9.8 მეტრი წამში კვადრატში (9.8065) ან 32 ფუტი წამში კვადრატში (32, 174). ამრიგად, მეტრულ სისტემაში 100 კგ მასა უდრის 980 ნიუტონს, ხოლო 100 გრამი - 980 დინას. ბრიტანულ სისტემაში მასა და წონა შეიძლება დაიწეროს ერთეულებში, ისე რომ 100 კილოგრამი მასა იწონის 100 ფუნტს (100 ფუნტი ძალა). მას შემდეგ, რაც გაზაფხულის ბალანსი ზომავს სიმძიმის მიზიდულობას ობიექტზე, ის რეალურად ზომავს წონას და არა მასას. (ყოველდღიურ გამოყენებაში, განსხვავება არ არის, სანამ გრავიტაცია გამოიყენება დედამიწის ზედაპირზე.)
- გაყავით შედეგი კონვერტაციის მუდმივზე, თუ იყენებთ ინგლისურ ერთეულებს. როგორც ზემოთ აღინიშნა, ფუნტი შეიძლება იყოს ბრიტანეთის სისტემაში მასის ან ძალის ერთეული; როდესაც გამოიყენება როგორც ძალის ერთეული, ფუნტს ეწოდება ძალის ფუნტი. კონვერტაციის მუდმივი არის 32.174 ფუნტი ფუტი თითო ფუნტი ძალის მეორე კვადრატში; 32, 174 არის აჩქარების მნიშვნელობა დედამიწის გრავიტაციის გამო წამში კვადრატში. (მათემატიკის გასამარტივებლად, ჩვენ ვამრგვალებთ მნიშვნელობას 32 -მდე.)
- გაითვალისწინეთ, რომ ძალას, მასასა და აჩქარებას შორის ურთიერთობა ნიშნავს იმას, რომ მცირე მასისა და დიდი აჩქარების მქონე ობიექტს შეიძლება ჰქონდეს იგივე ძალა, როგორც ობიექტს დიდი მასით და მცირე აჩქარებით.
- მასა 150 კილოგრამს აჩქარებით 10 მეტრი წამში კვადრატში აქვს ძალა 150 -ჯერ 10, ანუ 1500 კილოგრამი მეტრი წამში კვადრატში. (ერთ კილოგრამ მეტრს წამში კვადრატში ეწოდება ნიუტონი.)
- სტილებს შეიძლება ჰქონდეთ სპეციალური სახელები, რაც დამოკიდებულია ობიექტზე მათი გავლენის მიხედვით. ძალას, რომელიც იწვევს ობიექტის აჩქარებას ეწოდება ბიძგი, ხოლო ძალა, რომელიც იწვევს ობიექტის შენელებას არის მიზიდულობა. ძალას, რომელიც ცვლის მისი ღერძის გარშემო მობრუნებული ობიექტის ბრუნვის მიმართულებას ბრუნვის მომენტი ეწოდება.
- 20 გრამ მასას აჩქარებით 5 სმ წამში კვადრატში აქვს ძალა 20 -ჯერ 5, ანუ 100 გრამი სანტიმეტრი წამში კვადრატში. (წამში ერთ გრამ სანტიმეტრს კვადრატში ეწოდება დინე.)
