В статье обсуждаются несколько подходов к вычислению скорости по силе и массе, а также решенные проблемы.
Чтобы вычислить скорость, мы должны понять, насколько далеко уходит масса объекта при приложении силы. Скорость объекта — это не что иное, как величина его вектора скорости. Вот почему мы можем рассчитать скорость по силе и массе, используя законы Ньютона, кинематическое уравнение движения и формулы работы-энергии.
Подробнее о том, как рассчитать массу по силе и расстоянию.
Как рассчитать скорость по силе и массе, используя второй закон Ньютона?
Давайте вычислим скорость по силе и массе, используя второй закон движения Ньютона.
Второй закон Ньютона связывает скорость изменения скорости или ускорение с приложенной силой и массой. Вычислять скорость из второго закона Ньютона, нам сначала нужно понять разницу между скоростью и скоростью, а затем вычислить значение скорости из скорости изменения скорости.
Согласно Второй закон Ньютона,
F = ma
]
F=m*[(vv0)/(тт0)
В то время как v0 — начальная скорость, v — конечная скорость.
Прежде чем рассчитывать скорость по закону Ньютона, давайте разберемся в разнице между скоростью и скоростью.
от силы и массы
Разница между скоростью и скоростью
| Скорость | Скорость |
| Это скалярная величина, связанная с расстоянием. | Это векторная величина, связанная со смещением. |
| Это ненулевая величина, которая всегда положительна. | Может быть нулевым, положительным и отрицательным. |
| Это может не быть равным скорости. | Разные скорости одного и того же объекта обладают одинаковой скоростью. |
| Единица СИ — метр в секунду (м / сек). | Единица СИ — километр / час (км / час). |
(Кредит: Shutterstock)
Когда автомобиль проехал определенное расстояние d за время t, мы называем его скорость v.
v=d/t
Как вы знаете, иногда нам нужно изменить направление во время движения из-за пробок или по другим причинам; в этом случае мы измеряем смещение вместо расстояния d в интервале времени t.
Уравнение (*) превращается в скорость v как,
Смещение — это кратчайшее расстояние между конечным и начальным расстоянием, но его величина меньше или равна общему расстоянию d.
(Кредит: Shutterstock)
Поскольку скорость не равна нулю или никогда не уменьшается со временем, величина скорости становится значением скорости, когда время приближается к нулю.
Это означает скорость v говорит нам, насколько быстро машина. В то время как скорость v говорит нам как о скорости автомобиля, так и о его направлении. Поэтому мы назвали скорость величиной вектора скорости.
Узнать больше об относительном движении.
Автомобиль массой 1000 кг в состоянии покоя проехал около 1 часа при силе 6 х 104 Применяется N. Рассчитайте скорость автомобиля.
Данный:
F = 6 х 104 N
m = 1000 кг
t = 1 час
Найти: v=?
Формула:
F = ma
Решение:
Скорость автомобиля рассчитывается с использованием Второй закон движения Ньютона.
F = ма
F=m*[(vv0)/(тт0)
Поскольку автомобиль изначально находится в состоянии покоя, v0 = 0 и t0 = 0
Следовательно,
Подставляя все значения,
Преобразуем скорость в скорость в метрах в секунду.
1 км = 1000 м
1 час = 3600 секунд
v=60*(1000/3600)
v = 60000/3600
v = 16.6
Автомобиль движется со скоростью 16.6 м / сек.
Подробнее о том, как рассчитать ускорение свободного падения.
Как рассчитать скорость по силе и массе, используя кинематическое уравнение движения?
Давайте вычислим скорость по силе и массе, используя второе кинематическое уравнение движения.
Второе кинематическое уравнение движения связывает общее пройденное расстояние объекта с начальной скоростью и ускорением. Когда мы внедрили формулу ускорения из второго закона Ньютона в кинематическое уравнение, мы получили формулу, которая рассчитывала скорость на основе приложенной силы и ее массы.
Второе кинематическое уравнение движения:
Узнать больше о кинематических уравнениях движения.
Парашютист массой 60 кг выпрыгивает из самолета и за 1 минуту достигает земли. Если сила, воздействующая на парашютиста по воздуху, составляет 800 Н, какова скорость парашютиста?
Данный:
m = 60 кг
t = 1 минута = 60 секунд
F = 800 Н
Найти: v =?
Формула:
Решения:
Скорость парашютиста рассчитывается с помощью второе кинематическое уравнение движения.
а=Ф/м
Но
Поскольку парашютист изначально находится в состоянии покоя относительно плоскости, следовательно, d0 = 0 и v0 = 0.
d=(1/2)*(Ф/м)*t2
С скорость v= d / t
vt=(1/2)*(Ф/м)*t2
v=фут/2м
Подставляем все значения
v=(800*60)/(2*60)
v = 48000/120
V = 400
Скорость парашютиста 400 м / сек.
Подробнее о преобразовании потенциала в кинетическую энергию.
Как рассчитать скорость по силе и массе, используя формулу работы-энергии?
Давайте вычислим скорость по силе и массе, используя формулу работы-энергии.
Когда покоящийся объект перемещается на определенное расстояние при приложении силы, он выполняет работу. Приложенная сила преобразует накопленную потенциальную энергию неподвижного объекта в кинетическую энергию для выполнения работы. Вот почему используется формула работы-энергии; мы можем вычислить скорость по силе и массе.
Компания формула работы является,
W = Fd
Поскольку работа, совершаемая телом, есть приобретение им кинетической энергии KE=(1/2)mv2
(1/2)мв2 =Fд
Узнать больше о выполненной работе.
Мужчина имеет горки массой 80 кг со скоростью 30 км / ч за 2 секунды, когда к нему прилагается сила 200 Н, когда он толкает горку на игровой площадке. Рассчитайте скорость скольжения человека.
Данный:
F = 200 Н
m = 80 кг
v=30км/ч=30*(1000/3600)
t = 2 часа
Найти: v=?
Формула:
(1/2)мв2=Fд
Решения:
Скорость скольжения человека рассчитывается с помощью формула работы-энергии в виде,
(1/2)мв2=Fд
Но скорость v = d / t
(1/2)мв2=Fdt
v=мв2/2 фута
Используя формулу работы и энергии, мы можем вычислить скорость в терминах силы, массы и скорости.
Подставляя все значения,
v=(72*106)/(28.8*105)
v = 25
Скорость скольжения человека 25 м / сек.
Узнайте больше о проделанной работе на уклоне.
Как рассчитать скорость по силе и массе с помощью формулы мощности?
Давайте рассчитаем скорость по силе и массе, используя формулу мощности.
Мощность любого объекта измеряется количеством его работы, выполненной за единицу времени. Поскольку проделанная работа объекта является произведением приложенной силы и пройденного расстояния. Следовательно, используя формулу мощности, мы можем рассчитать скорость объекта непосредственно из приложенной силы и ее мощности.
Компания формула мощности является,
P=Вт/т
W = Fd
Но работа сделана
P=Fd/т
v=d/t
Поскольку скорость
Р=Fv
(Кредит: Shutterstock)
Узнать больше о Power.
Если номинальная мощность двигателя составляет 500 Вт, он может выполнять работу при приложении силы 80 Н. Какая скорость у мотора?
Данный:
P = 500 Вт
1Вт=1кг.м2/s3
F = 80 Н
1Н=1кг.м2/s2
Найти: v=?
Формула:
P=Вт/т
Решения:
Скорость рассчитывается с использованием формула мощности,
P = Fv
v=П/Ф
Подставляя все значения,
В=500Вт/80Н
v = 40 м / сек
Скорость двигателя 40 м / сек.
|
Есть снаряд 5 грамм, к нему приложили силу в 1.5Н можно ли узнать его скорость какими-то методами? Если да, то какие еще параметры должны быть известны? Давайте представим, что эти параметры у нас есть. По какой формуле тогда будет высчитываться скорость движения данного тела? бонус за лучший ответ (выдан): 5 кредитов
Никак без дополнительных параметров. Сила является причиной ускорения по второму занону Ньютона a=F/m. Но скорость в каждый момент времени находится по формуле v=v0+a*t. Поэтому, чтобы узнать скорость, требуется ещё знать её начальное значение и сколько времени с этого момента прошло. Но если речь идёт именно о снаряде, то всё многкратно усложняется. Сила приложена к снаряду только до момента вылета снаряда из ствола и к тому же непостоянна. Сама сила изменяется пропорционально давлению пороховых газов. Кривая давления представлена на рисунке
Расчёт скорости и давления ведётся уже по баллистическим формулам, например таким: V=(al)/(b+l); v0=(aL)/(b+L); a=(v0(b+L))/L; P=((φmba^2)/S)*(l/(b+l)^3, где l — путь в стволе, L — длина нарезной части, a,b,φ — пороховые константы, S — площадь поперечного сечения ствола. Но даже в рогатке возникающая сила не постоянная, а обратно пропорциональна натяжению резины, и начальная скорость будет зависеть от этой переменной силы, массы и времени выстрела. Поэтому по тем данным (только сила и масса) практически ничего не вычислишь. система выбрала этот ответ лучшим
Kuzmich291192 6 лет назад В данном случае необходимо применить 2 закон Ньютона, но не в привычной для нас форме, а в дифференциальной: F=(p2-p1)/t, где F — сила, приложенная к телу, p1 — импульс тела до приложения силы, p2 — импульс тела после приложения силы, t — время приложения силы. То есть, результирующее значение силы, приложенное к телу есть изменение импульса этого тела за единицу времени. Именно в таком виде Ньютон вывел свой закон. Применим данную формулу. Дано: m=5*10^(-3) кг F=1.5 H Найти: v-? Как я понимаю, начальная скорость снаряда равна 0, следовательно второй закон Ньютона примет вид: F*t=p Расписав импульс и выразив скорость, имеем: F*t=m*v v=F*t/m Из полученной формулы видно, что для нахождения скорости нам необходимо знать время. Действительно, чем больше времени сила будет прилагаться к телу, тем больше она тело разгонит (или же затормозит, если направление силы и направление скорости разнонаправленны). Предположим, что t=1 с. Тогда v=1.5*1/5*10^(-3) v=1500/5 v=300 (м/с). Таким образом, для нахождения скорости тела, в данном случае, мы должны знать силу, действующую на тело, массу тела, и время действия силы на тело (при условии, что тело находилось в состоянии покоя).
SVFE48 4 месяца назад Можно рассчитать скорость снаряда, используя силу и массу снаряда, но необходима дополнительная информация. Формула для расчета скорости: Скорость = сила/масса В этом случае сила равна 1,5 Н, а масса равна 5 граммам. Чтобы использовать эту формулу, массу необходимо перевести в килограммы. 1 грамм = 0,001 килограмма 5 грамм = 5 * 0,001 = 0,005 килограмма Таким образом, скорость снаряда можно рассчитать как: Скорость = 1,5 Н / 0,005 кг = 300 м/с Важно отметить, что этот расчет дает только начальную скорость снаряда в момент приложения силы. Чтобы рассчитать конечную скорость, необходимо учитывать другие факторы, такие как сопротивление воздуха, гравитация и угол запуска. Для точного расчета конечной скорости снаряда необходимо знать следующие параметры: угол запуска начальная скорость масса снаряда сопротивление воздуха гравитационное ускорение время полета Когда эти параметры известны, уравнения движения можно использовать для расчета конечной скорости. Стоит отметить, что это упрощенный пример, и в реальных сценариях сопротивление воздуха и угол запуска являются критическими факторами, влияющими на конечную скорость снаряда.
dmitriy861 6 лет назад Пусть меня кто то поправит если ошибаюсь, но по моему тут второй закон Ньютона. В общем виде это частное от силы разделённой на массу!
Rafail 6 лет назад Если к телу массой 5 г приложить (и не убирать) силу в 1,5 Н, то она, согласно второму закону Ньютона, придаст ему ускорение а=F/m=1,5/0,005=300 м/c^2. Под действием этого ускорения тело начнёт увеличивать скорость по закону v=a*t, где t — время действия силы. Так что, зная формулу Вы можете рассчитать скорость тела в любой момент времени.
Михаил Белодедов 6 лет назад Через секунду — 1,5/0,005 = 300 м/с. Через 2 секунды — 600 м/с. Через 3 секунды — 900 м/с. Через 4 секунды — 1,2 км/с. Через 5 секунд — 1,5 км/с. Через 10 секунд — 3 км/с. Через 20 секунд — 6 км/с. А через полминуты скорость достигнет 8 км/с и, если снаряд к тому времени не воткнётся в Землю, он начнёт удаляться от поверхности Земли.
Если рассматривать данный вопрос с точки зрения школьных знания то F=m*a , F — сила, m — масса, a — ускорение. Что бы найти скорость в какой либо момент времени, достаточно ускорение умножить на время. Если же учитывать, что есть сила трения, то что сила прилагалась не равномерно и не постоянно, то тут нужны дополнительные данные.
Чосик более года назад Мы знаем, что сила равна произведению массы объекта на ускорение. Мы знаем приложенную силу и массу объекта. F= 1.5Н m = 5 = 0.005 кг F = m*a a = F/m a = 1.5/0.005 = 300 м/с. Теперь необходимо связать скорость и ускорение. v=v0+a*t То есть, чтобы узнать скорость движения в определенный момент, необходимо знать время.
владсандрович более года назад Скорость эта такая величина, которая в физике обозначается буковкой «V». Если же вы хотите ее найти, то нужно использовать правильную формулу и этой правильной формулой в конечном итоге является v = Ft/m. Буква F в ней обозначает силу, а t — время, а что касается буквы m, то она массу.
Aleksandr6052 6 лет назад Скорость можно определить по формуле: v = Ft/m. Здесь v — скорость, F — сила, t — время, m — масса. То есть, чтобы успешно решить поставленную задачку нам недостаёт ещё одной физической величины, а именно — времени. Знаете ответ? |
Второй закон Ньютона это закон который был выведен в результате проведения опытов Ньютоном.
В результате чего были выведена новая формула второго закона ньютона а = F /m,
Что такое второй закон Ньютона, масса и вес тела
Обобщая результаты опытов Галилея по падению тяжелых тел, астрономические законы Кеплера о движении планет, данные собственных исследований.
Ньютон сформулировал второй закон динамики, количественно связывающий изменение движения тела с силами, вызывающими это изменение.
Чтобы исследовать зависимость между силой и ускорением количественно, рассмотрим некоторые опыты.
Ускорение от величины силы
I. Рассмотрим, как зависит ускорение одного и того же тела от величины силы, действующей на это тело. Предположим, что к тележке прикреплен динамометр, по показаниям которого измеряют силу.
Измерив длину пройденного тележкой пути за какой-нибудь промежуток времени t, по формуле s = (at2) : 2 определим ускорение a.
Изменяя величину силы, проделаем опыт несколько раз. Результаты измерения покажут, что ускорение прямо пропорционально силе, действующей на тележку
a1 : a2 = F1 : F2
ИЛИ
а ~ F.
Отношение силы, действующей на тело, к ускорению есть величина постоянная, которую обозначим m. Это отношение назовем массой тела.
Зависимость ускорения от массы
II. Установим зависимость ускорения тела от его массы. Для этого будем действовать на тележку какой-нибудь постоянной силой, изменяя массу (помещая различные грузы на тележку).
Ускорения тележки будем определять так же, как и в первом опыте. Опыт покажет, что ускорение тележки обратно пропорционально массе, то есть
(a1/a2) = (m2/m1), или а ~ (1/m)
Обобщая результаты опытов, можно заметить, что ускорение, приобретаемое телом, прямо пропорционально силе, действующей на тело, и обратно пропорционально массе данного тела (второй закон ньютона формулировка).
Этот вывод называется вторым законом Ньютона. Математически этот закон можно записать так (формула второго закона ньютона):
а = F /m
где а — ускорение, m—масса тела, F — результирующая всех сил, приложенных к телу. В частном случае на тело может действовать и одна сила.
Результирующая сила F равна векторной сумме всех сил, приложенных к телу;
F = mа.
Следовательно, сила равна произведению массы на ускорение.
Второй закон динамики можно записать в иной более удобной форме. Учитывая, что ускорение
а = (υ2 — υ1) / (t2 — t1)
подставим это выражение в уравнение второго закона Ньютона. Получим
F = ma = (mυ2 — mυ1) / (t2 — t1) = (∆(mυ))/∆t
Что такое импульс
Импульсом, или количеством движения, называется вектор, равный произведению массы тела на его скорость (тυ).
Тогда основной закон динамики можно сформулировать следующим образом: сила равна изменению импульса в единицу времени (второй закон ньютона в импульсной форме)
F = (∆(mυ))/∆t
Это и есть наиболее общая формулировка второго закона Ньютона. Массу тела Ньютон определил как количество вещества, содержащегося в данной теле. Это определение несовершенно.
Из второго закона Ньютона вытекает следующее определение массы. Из равенства
a1/a2= m2/m1
видно, что чем больше масса тела, тем меньше ускорение получает тело, то есть тем труднее изменить скорость этого тела и наоборот.
Следовательно, чем больше масса тела, тем в большей степени это тело способно сохранять скорость неизменной, то есть больше инертности. Тогда можно сказать, что масса есть мера инертности тела.
Эйнштейн доказал, что масса тела остается постоянной только при определенных условиях. В зависимости от скорости движения тела его масса изменяется по такому закону:
где m — масса тела, движущегося со скоростью υ; m0 — масса этого же тела, находящегося в покое; с = 3 • 108м/с скорость света в вакууме.
Проанализируем данное уравнение:
- Если υ«с, то величиной —, как очень малой, можно пренебречь и m = m0, то есть при скоростях движения, много меньших скорости света, масса тела не зависит от скорости движения;
- Если υ ≈ с, то υ2/с2 ≈ 1, тогда т = m0/0— отсюда вытекает, что m → ∞.
По мере увеличения скорости тела для его дальнейшего ускорения нужно будет прикладывать все увеличивающиеся силы.
Но бесконечно больших сил, которые потребовались бы для сообщения телу скорости, равной скорости света, в природе не существует.
Таким образом, заставить рассматриваемое тело двигаться со скоростью света принципиально невозможно.
Со скоростями, близкими к скорости света, современная физика встречается: так разгоняются, например, элементарные частицы в ускорителях.
Масса тела с ростом скорости
Масса тела с ростом скорости увеличивается, но количество вещества остается неизменным, возрастает инертность. Поэтому массу нельзя путать с количеством вещества.
Покажем связь между силой тяжести, массой тела и ускорением свободного падения. Любое тело, поднятое над Землей и ничем не поддерживаемое, падает снова на Землю.
Это происходит вследствие того, что между телом и Землей существует притяжение (этот вопрос более подробно рассмотрим позже).
Сила, с которой тело притягивается к Земле, называется силой тяжести. Падение тел в безвоздушном пространстве под действием силы тяжести (при υ0 = 0) называется свободным падением.
Отметим, что для тел, покоящихся в поле сил тяготения, сила тяжести равна весу тела Р.
Весом тела называется сила, с которой тело давит на горизонтальную подставку, неподвижную относительно Земли, или действует на подвес.
Если Р— сила тяжести, m — масса, g — ускорение силы тяжести (в данной точке Земли оно для всех тел одинаковой среднее его значение равно 9,8м/с2), то применяя второй закон динамики, получим
P = mg.
Выразим с помощью этой формулы веса двух различных тел. Тогда:
P1 = m1g и Р2 = m2g. Разделив почленно эти два равенства, будем иметь
P1/P2 = m1/m2
Следовательно, веса тел в данной точке земной поверхности прямо пропорциональны их массам.
Задачи на второй закон ньютона
1. Какая сила F действует на автомобиль массой кгm=1000 кг, если он движется с ускорением мсa=1 м/с2.
Дано:
m = 1000 кг
a = 1 м/с2
Найти: F — ?
Решение:
Запишем второй закон Ньютона :
F = mа.
F = 1000 кг • 1 м/с2 = 1000 Н
Ответ: 1000 Н.
2. На мяч действует сила F = 70Н, масса мяча m = 0,2 кг, найти его ускорение a.
Дано:
m = 0,2 кг,
F = 70Н
Найти:
a — ?
Решение:
Запишем второй закон Ньютона :
F = mа.
Следовательно а = F / m.
а = 70Н : 0,2 кг = 350 м/с.
Ответ: а = 350 м/с.
Статья на тему Второй закон Ньютона
Ответ:
Объяснение:
Как найти скорость, зная массу и высоту!!!
Данное задание является сущим бредом ( без дополнительных данных такое задание не решить )
Что касается задачи сейчас решим:
( кстати в этой задаче масса лишний параметр! )
+ будем считать то что когда кот прыгнул с балкона он подпрыгнул вертикально вверх и на высоту во много раз меньше высоты балкона относительно Земли ( то есть можем говорить о том что он просто упал с балкона с нулевой начальной скоростью ( а иначе задачу просто не решить без дополнительных данных ) )
Дано:
h = 4,5 м
——————
v — ?
Решение:
Согласно закону сохранения энергии
mgh = ( mv² )/2
v² = 2gh
v = √( 2gh )
v = √( 2 * 10 * 4,5 ) ≈ 9,5 м/с
Главная 
Учёба 
Калькулятор расчётов массы, скорости, кинетической энергии
Калькулятор расчётов массы, скорости, кинетической энергии
Условные обозначения формулы: m — масса тела, V — скорость, E — кинетическая энергия.
Формула расчёта кинетической энергии: E=m*V2/2. Масса тела, умноженная на скорость в квадрате и разделённая на два.
Формула расчёта массы : m=E/V2*2. Кинетическая энергия, разделённая на скорость в квадрате и умноженное на два.
Формула расчёта скорости: V=[квадратный корень][E/(1/2*m)]. Кинетическую энергию, делим на половину массы и извлекаем квадратный корень.
Заполните поля, оставив, пустым, только поле которое вы хотите узнать. Например: чтобы узнать кинетическую энергию, заполните массу и скорость.
Калькулятор расчёта массы, скорости, кинетической энергии, онлайн
Потенциальная энергия тела
Понравилась страница? Поделитесь ссылкой в социальных сетях. Поддержите проект!
Нет комментариев.