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자동차 엔지니어링 또는 우주 왕복선을 위해서는 자동차를 움직이는 데 필요한 힘을 아는 것이 필수적입니다. 고맙게도 이러한 유형의 운동에 적용되는 간단한 물리 법칙이 보편적으로 적용됩니다. 이 기사는 자동차의 가속과 관련된 뉴턴의 제 2 법칙을 설명합니다.
뉴턴 제 2 법칙 사용
1 단계
뉴턴의 제 2 법칙을 적용하십시오. 일반적인 힘에는 접촉력 (적용 힘, 마찰 등)과 거리 또는 필드 력 (중력, 전기 및 자기)의 두 가지 유형이 있습니다.
2 단계
차에 가해지는 힘에 집중하십시오. 자동차가 평평한 바닥에 있고 마찰이 무시할 수있는 경우, 힘을 가속하는 데 필요한 힘은 힘 = 질량 배 가속 또는 F = M x a입니다. 이것에 따르면, 차를 천천히 움직이기는하지만 적은 양의 힘이라도 차를 움직 이기에 충분합니다.
문제가되는 자동차의 질량 "M"을 킬로그램 (1kg = 2.2 파운드)으로 미터 단위로 원하는 가속도 "a"를 사용하여 뉴턴의 2 법칙에 매개 변수를 삽입하여 필요한 힘 "F"를 얻습니다. 초당 킬로그램 제곱은 기본 힘의 단위 인 뉴턴과 같습니다.
자동차가 경사면에있는 경우
1 단계
가속에 필요한 힘과 함께 하향 힘의 수직 성분을 고려하십시오.
2 단계
중력 가속 상수 (초당 9.8 미터)로 중력 속도를 계산합니다.
이 힘의 수직 성분을 90도-기울기의 코사인에 곱하여 그림과 같이 세타라고도 할 수 있습니다 (다운 포스 x cos (90-incline) = down force x cos (theta ) = 수직 힘 성분).예를 들어, 위에 표시된 주황색 지프의 무게는 1,450kg (3,200 파운드)이며 30도 경사져 있습니다. 힘의 수직 성분의 방향으로 지프에 작용하는 중력은 90의 경사에서 코사인을 곱한 하향 힘 (9.8 x 1,450 = 14,250 뉴턴)입니다 (cos (90-30) = 0.5) 14,250 x 0.5 = 7,125 뉴턴입니다. 이는 뉴턴의 2 법칙에 따르면 지프가 자유롭게 굴러 가면 7,125 뉴턴을 1,450 Kg로 나누면 초당 5 미터에 해당하는 경사를 가속 할 수 있습니다. 1 초간 회전 한 후 지프는 초당 5 미터 또는 시간당 11 마일을 움직입니다.
팁
- 킬로그램, 미터, 초 및 뉴턴과 같은 표준 과학 단위를 사용하고 있는지 확인하십시오. 경사로 작업 할 때는 상식을 사용하십시오. 차가 아래쪽으로 기울어지면 그렇게 굴 리려고합니다.
필요한 아이템
- 계산기
