힘 이해
* 중력 : 중력의 힘은 질량에 작용하여 아래로 당겨집니다. 중력 (g)으로 인한 가속도는 약 9.8m/s²입니다.
* 마찰 : 마찰은 움직임에 반대합니다. 정적 (시작이 시작되는 모션 방지) 또는 운동 (발생하는 동안 모션 저항) 일 수 있습니다. 관련된 마찰 유형과 계수를 알아야합니다.
계산 모션
1. 자유 바디 다이어그램 : 무료 바디 다이어그램을 그리는 것으로 시작하십시오. 이것은 질량에 작용하는 모든 힘을 보여줄 것입니다.
2. 순 힘 : 질량에 작용하는 순 힘을 결정하십시오. 이것이 모든 힘의 벡터 합입니다.
3. 뉴턴의 제 2 법칙 : 가속도를 찾으려면 Newton의 제 2 법칙 (F =MA)을 적용하십시오.
* a =f_net / m
4. 운동학 : 운동 학적 방정식을 사용하여 가속도를 바탕으로 움직임을 설명합니다.
* 일정한 가속 :
* v =u + at (최종 속도, 초기 속도, 가속도, 시간)
* s =ut + (1/2) at² (변위, 초기 속도, 가속도, 시간)
* V² =U² + 2AS (최종 속도, 초기 속도, 가속도, 변위)
예 :수평 표면에 미끄러 져
1-kg 질량이 0.2의 운동 마찰 계수 (μ_k)의 계수를 가진 표면에서 수평으로 미끄러 져 들어가고 있다고 가정 해 봅시다.
* 힘 :
* 응용력 (f_applied) =1 N (동작 방향으로 수평)
* 중력 (f_gravity) =mg =(1 kg) (9.8 m/s²) =9.8 n (아래쪽)
* 정상 힘 (f_normal) =9.8 n (위쪽, 동일하며 중력과 반대)
* 마찰 (f_friction) =μ_k * f_normal =0.2 * 9.8 n =1.96 n (운동 방향과 반대)
* 순 힘 :
* f_net =f_applied -f_friction =1 n -1.96 n =-0.96 n
* 순 힘은 음수이므로 적용된 힘의 반대 방향으로 작용합니다.
* 가속도 :
* a =f_net / m =-0.96 n / 1 kg =-0.96 m / s² (음수 감속을 나타냅니다)
* Kinematics :
* 이제 운동 학적 방정식을 사용하여 초기 속도와 가속도를 알면서 언제든지 속도와 변위를 찾을 수 있습니다.
키 포인트
* 마찰 : 마찰 유형과 계수는 운동에 미치는 영향을 계산하는 데 중요합니다.
* 방향 : 힘과 가속의 방향에 세심한주의를 기울이십시오.
* 가정 : 이 예제는 일정한 마찰을 가정합니다. 실제 시나리오에서는 마찰이 다를 수 있습니다.
* 복잡한 시스템 : 보다 복잡한 시스템 (예 :경사면)의 경우 표면 각도를 고려하고 힘을 구성 요소로 분해해야합니다.
보다 구체적인 예를 원하거나 다른 시나리오를 탐색하고 싶다면 알려주십시오!
