Was ist Nettokraft? (mit Beispielen)

Die Nettokraft ist definiert als die Summe aller auf ein Objekt einwirkenden Kräfte. Ein Beispiel? Beim Treten eines Fußballs hebt der Ball ab und bewegt sich durch die Luft. Zu diesem Zeitpunkt wirkt eine Nettokraft auf den Ball. Wenn der Ball auf den Boden zurückkehrt und schließlich stoppt, wirkt auch eine Nettokraft auf den Ball.

Newtons zweites Gesetz besagt, dass "wenn eine Nettokraft auf ein Objekt einwirkt, dieses Objekt beschleunigen muss, das heißt, seine Geschwindigkeit ändert sich von Sekunde zu Sekunde." Wenn der Fußball zum ersten Mal getreten wird, beschleunigt er und wenn der Fußball langsam zum Stillstand kommt, beschleunigt er auch.

Es können mehrere Kräfte auf ein Objekt einwirken, und wenn alle diese Kräfte addiert werden, ist das Ergebnis das, was wir die Nettokraft nennen, die auf das Objekt einwirkt.

Wenn die Nettokraft zu Null addiert wird, beschleunigt das Objekt nicht und bewegt sich daher mit einer konstanten Geschwindigkeit. Wenn die Nettokraft zu einem Wert ungleich Null addiert wird, beschleunigt das Objekt.

In der Natur wirken alle Kräfte anderen Kräften wie Reibung oder entgegengesetzten Gravitationskräften entgegen. Die Kräfte können nur beschleunigen, wenn sie größer sind als die gesamten Gegenkräfte.

Wenn eine Kraft auf einen Gegenstand einwirkt, aber durch Reibung zusammenwirkt, wird der Gegenstand nicht beschleunigt. Wenn eine Kraft gegen die Schwerkraft drückt, aber weniger als die Schwerkraft auf ein Objekt ist, wird sie nicht beschleunigt.

Wenn beispielsweise einem 15-Newton-Druck auf ein Objekt eine Reibungskraft von 10 Newton entgegengesetzt ist, wird das Objekt beschleunigt, als würde es von einer Nettokraft von 5 Newton ohne Reibung gedrückt.

Zweites Gesetz von Newton

Newtons erstes Bewegungsgesetz sagt das Verhalten von Objekten voraus, für die alle vorhandenen Kräfte ausgeglichen sind.

Das erste Gesetz (manchmal Trägheitsgesetz genannt) besagt, dass die Beschleunigung dieses Objekts 0 m / s / s beträgt, wenn die auf ein Objekt einwirkenden Kräfte ausgeglichen sind. Objekte im Gleichgewicht (der Zustand, in dem alle Kräfte ausgeglichen sind) werden nicht beschleunigt.

Laut Newton wird ein Objekt nur beschleunigen, wenn eine Netz- oder Unwuchtkraft darauf einwirkt. Das Vorhandensein einer unausgeglichenen Kraft beschleunigt ein Objekt und ändert seine Geschwindigkeit, seine Richtung oder seine Geschwindigkeit und Richtung.

Das zweite Gesetz von Newtons Bewegung

Dieses Gesetz bezieht sich auf das Verhalten von Objekten, für die nicht alle vorhandenen Kräfte ausgeglichen sind. Das zweite Gesetz besagt, dass die Beschleunigung eines Objekts von zwei Variablen abhängt: der auf das Objekt einwirkenden Nettokraft und der Masse des Objekts.

Die Beschleunigung eines Objekts hängt direkt von der Nettokraft ab, die auf das Objekt wirkt, und umgekehrt von der Masse des Objekts. Wenn die auf ein Objekt einwirkende Kraft zunimmt, nimmt die Beschleunigung des Objekts zu.

Wenn die Masse eines Objekts zunimmt, nimmt die Beschleunigung des Objekts ab. Das zweite Newtonsche Bewegungsgesetz kann wie folgt formell formuliert werden:

"Die Beschleunigung eines Objekts, die durch eine Nettokraft erzeugt wird, ist direkt proportional zur Größe der Nettokraft, in der gleichen Richtung wie die Nettokraft und umgekehrt proportional zur Masse des Objekts."

Diese verbale Aussage kann in Form einer Gleichung wie folgt ausgedrückt werden:

A = Fnet / m

Die obige Gleichung wird oft in eine bekanntere Form umgeordnet, wie unten gezeigt. Die Nettokraft ist gleich dem Produkt der Masse multipliziert mit der Beschleunigung.

Fnet = m • a

Der Schwerpunkt liegt immer auf der Nettostärke. Die Beschleunigung ist direkt proportional zur Nettokraft. Die Nettokraft ist gleich der Masse multipliziert mit der Beschleunigung.

Eine Beschleunigung in der gleichen Richtung wie die Nettokraft ist eine Beschleunigung, die durch eine Nettokraft erzeugt wird. Es ist die Nettokraft, die mit der Beschleunigung zusammenhängt, die Nettokraft ist die vektorielle Summe aller Kräfte.

Sind alle auf ein Objekt einwirkenden Einzelkräfte bekannt, so kann die Nettokraft ermittelt werden.

Gemäß der obigen Gleichung ist eine Krafteinheit gleich einer Masseeinheit multipliziert mit einer Beschleunigungseinheit.

Beim Ersetzen von Standardmetrikeinheiten durch Kraft, Masse und Beschleunigung in der obigen Gleichung kann die folgende Einheitenäquivalenz geschrieben werden.

1 Newton = 1 kg · m / s²

Die Definition der Standardmaßeinheit der Kraft wird durch die obige Gleichung angegeben. Ein Newton ist definiert als die Kraft, die erforderlich ist, um eine Masse von 1 kg und eine Beschleunigung von 1 m / s / s zu erreichen.

Größe und Gleichung

Nach Newtons zweitem Gesetz muss, wenn ein Objekt beschleunigt, eine Nettokraft auf ihn einwirken. Wenn im Gegenteil eine Nettokraft auf ein Objekt einwirkt, wird dieses Objekt beschleunigt.

Die Größe der auf ein Objekt wirkenden Nettokraft ist gleich der Masse des Objekts multipliziert mit der Beschleunigung des Objekts, wie in der folgenden Formel gezeigt:

Eine Nettokraft ist die verbleibende Kraft, die eine Beschleunigung eines Objekts erzeugt, wenn alle entgegengesetzten Kräfte aufgehoben wurden.

Die entgegengesetzten Kräfte verringern die Wirkung der Beschleunigung und verringern die Nettokraft der auf ein Objekt einwirkenden Beschleunigung.

Wenn die auf ein Objekt wirkende Nettokraft Null ist, beschleunigt das Objekt nicht und befindet sich in einem Zustand, den wir Gleichgewicht nennen.

Wenn sich ein Objekt im Gleichgewicht befindet, können zwei Dinge zutreffen: Entweder bewegt sich das Objekt überhaupt nicht oder es bewegt sich mit einer konstanten Geschwindigkeit. Die Formel für das Gleichgewicht ist unten gezeigt:

Beispiele

Stellen Sie sich eine hypothetische Situation im Weltraum vor. Sie machen einen Weltraumspaziergang und arrangieren etwas auf Ihrer Fähre. Während er mit einem Schraubenschlüssel an dem Thema arbeitet, wird er wütend und zieht den Schlüssel weg. Was passiert?

Sobald der Schlüssel die Hand verlässt, bewegt er sich weiter mit der Geschwindigkeit, die er beim Loslassen hatte. Dies ist ein Beispiel für eine Situation ohne Nettokraft. Der Schlüssel bewegt sich mit der gleichen Geschwindigkeit und beschleunigt nicht im Raum.

Wenn Sie den gleichen Schlüssel auf die Erde werfen, fällt der Schlüssel zu Boden und stoppt schließlich. Warum hat es aufgehört? Auf den Schlüssel wirkt eine Nettokraft, die ihn verlangsamt und zum Stillstand bringt.

In einem anderen Beispiel nehmen wir an, Sie befinden sich auf einer Eisbahn. Nehmen Sie einen Hockey-Puck und schieben Sie ihn durch das Eis.

Schließlich verlangsamt sich der Hockey-Puck und bleibt auch auf glattem, rutschigem Eis stehen. Dies ist ein weiteres Beispiel für eine Situation mit einer anderen Nettokraft als Null.