Sila je fizički pojam definiran kao utjecaj koji uzrokuje da objekt promijeni brzinu ili smjer kretanja ili rotacije. Sile mogu ubrzati objekte povlačenjem ili guranjem. Odnos između sile, mase i ubrzanja definirao je Isaac Newton u 2. Newtonovom zakonu, koji kaže da je sila objekta proizvod njegove mase i ubrzanja. Ako želite znati kako mjeriti silu, samo slijedite ove korake.
Korak
Metoda 1 od 2: Mjerna sila
Korak 1. Shvatite odnos između sile, mase i ubrzanja
Sila objekta jednostavno je proizvod njegove mase i ubrzanja. Taj se odnos može definirati sljedećom formulom: Sila = masa x ubrzanje.
Evo još nekih stvari koje treba uzeti u obzir pri mjerenju sile:
- Standardna jedinica za masu je kilogram (kg).
- Standardna jedinica za ubrzanje je m/s2.
- Standardna jedinica za silu je newton (N). Newton je izvedena jedinica. 1N = 1 kg x 1m/s2.
Korak 2. Izmjerite masu danog objekta
Masa predmeta je količina tvari koja se u njemu nalazi. Masa objekta se nikada ne mijenja, bez obzira na kojem se planetu nalazi; dok težina varira ovisno o gravitacijskoj privlačnosti. Vaša masa na Zemlji i na Mjesecu je ista. U metričkom sustavu masa se može napisati u gramima ili kilogramima. Pretpostavimo da je objekt koji koristimo kamion mase 1000 kg.
- Da biste pronašli masu određenog predmeta, postavite ga na trostruku ili dvostruku vagu. Ova vaga mjerit će masu u kilogramima ili gramima.
- U imperijalnom sustavu masa se može izraziti u funtama (funtama). Budući da se sila također može izraziti u tim jedinicama, pojam "masa kilograma" skovan je kako bi se razlikovala njegova upotreba. Međutim, ako pronađete masu predmeta izraženu u funtama, jednostavno je pomnožite s 0,45 kako biste pronašli vrijednost u kilogramima.
Korak 3. Izmjerite ubrzanje objekta
U fizici se ubrzanje definira kao promjena brzine, koja je definirana kao brzina u određenom smjeru, po jedinici vremena. Osim što se ubrzava, ubrzanje se može definirati i kao usporavanje ili mijenjanje smjera. Kao što se brzina može mjeriti brzinomjerom, ubrzanje se može mjeriti i mjeračem ubrzanja. Neka ubrzanje kamiona s masom 1000 kg je 3m/s2.
- U metričkom sustavu brzina se zapisuje u centimetrima u sekundi ili metrima u sekundi, a ubrzanje u centimetrima u sekundi u sekundi (centimetri u sekundi na kvadrat) ili u metrima u sekundi u sekundi (metri u sekundi na kvadrat).
- U Imperial sustavu jedan je način izražavanja brzine stopa u sekundi. Dakle, ubrzanje se također može izraziti u jedinicama stopa u sekundi na kvadrat.
Korak 4. Pomnožite masu objekta s njegovim ubrzanjem
Rezultat je vrijednost stila. Samo uključite dobivene brojeve u jednadžbu i spoznat ćete silu objekta. Ne zaboravite svoj odgovor napisati u netwon (N).
- Sila = masa x ubrzanje
- Sila = 1000 kg x 3m/s2
- Sila = 3000N
Metoda 2 od 2: Složeniji koncepti
Korak 1. Pronađite masu ako poznajete silu i ubrzanje
Ako znate silu i ubrzanje objekta, samo uključite vrijednosti u istu formulu kako biste pronašli masu objekta. Evo kako to učiniti:
- Sila = masa x ubrzanje
- 3N = Masa x 3m/s2
- Masa = 3N/3m/s2
- Masa = 1 kg
Korak 2. Pronađite ubrzanje ako znate silu i masu
Ako znate silu i masu objekta, samo uključite vrijednosti u istu formulu da biste pronašli ubrzanje objekta. Evo kako to učiniti:
- Sila = masa x ubrzanje
- 10N = 2 kg x Ubrzanje
- Ubrzanje = 10N/2kg
- Ubrzanje = 5m/s2
Korak 3. Pronađite ubrzanje objekta
Ako želite znati silu objekta, možete izračunati njegovo ubrzanje sve dok znate njegovu masu. Sve što trebate učiniti je koristiti formulu za pronalaženje ubrzanja objekta. Formula je (Ubrzanje = Krajnja brzina - početna brzina)/Vrijeme.
- Primjer: Trkač ima brzinu od 6 m/2 u 10 sekundi. Koje je ubrzanje?
- Konačna brzina je 6 m/s. Početna brzina mu je 0 m/s. Vrijeme je 10 s.
- Ubrzanje = (6 m/s - 0 m/s)/10 s = 6/10 s = 0,6 m/s2
Savjeti
- Masa se također može napisati u puževima, pri čemu je jedan puž jednak 32,174 kilograma mase. Jedna troska je količina mase koja se može ubrzati za 1 kilogram sile ubrzanjem od 1 stope u sekundi na kvadrat. Kada se masa u puževima pomnoži s ubrzanjem u kvadratima u stopama u sekundi, konstanta pretvorbe se ne koristi.
- Dakle, masa od 640 funti koja ubrzava na kvadrat od 5 stopa u sekundi ima približnu silu 640 puta 5 podijeljenu s 32 ili 100 kilograma sile.
- Težina je masa na koju ubrzanje utječe uslijed gravitacije. Na Zemljinoj površini ubrzanje je oko 9,8 metara u sekundi na kvadrat (9,8065) ili 32 stope u sekundi na kvadrat (32, 174). Tako je u metričkom sustavu masa od 100 kg ekvivalentna 980 newtona, a masa od 100 grama ekvivalentna je 980 din. U britanskom sustavu masa i težina mogu se zapisati u istim jedinicama, tako da 100 kilograma mase teži 100 funti (100 funti sile). Budući da opružna vaga mjeri privlačenje sile teže na objekt, ona zapravo mjeri težinu, a ne masu. (U svakodnevnoj uporabi nema razlike, sve dok se gravitacija primjenjuje na Zemljinu površinu.)
- Podijelite rezultat s konstantom konverzije ako koristite engleske jedinice. Kao što je gore navedeno, funta može biti jedinica mase ili sile u britanskom sustavu; kada se koristi kao jedinica sile, funta se naziva funta sile. Konverzijska konstanta je 32,174 funti stopa po kilogramu sile drugog kvadrata; 32, 174 je vrijednost ubrzanja zbog Zemljine teže u stopama u sekundi na kvadrat. (Da bismo pojednostavili matematiku, zaokružit ćemo vrijednost na 32.)
- Imajte na umu da odnos između sile, mase i ubrzanja znači da objekt s malom masom i velikim ubrzanjem može imati istu silu kao objekt s velikom masom i malim ubrzanjem.
- Masa od 150 kilograma s ubrzanjem od 10 metara u sekundi na kvadrat ima silu 150 puta 10 ili 1500 kilograma metara u sekundi na kvadrat. (Jedan kilogram metra u sekundi na kvadrat naziva se newton.)
- Stilovi mogu imati posebna imena ovisno o njihovom učinku na objekt. Sila koja uzrokuje ubrzanje objekta naziva se guranje, dok je sila koja izaziva usporavanje objekta povlačenje. Sila koja mijenja smjer rotacije objekta koji se okreće oko svoje osi naziva se zakretni moment.
- Masa od 20 grama s ubrzanjem od 5 cm u sekundi na kvadrat ima silu 20 puta 5, odnosno 100 grama centimetara u sekundi na kvadrat. (Jedan gram centimetar u sekundi na kvadrat naziva se dine.)
