La força neta es defineix com la suma de totes les forces que actuen sobre un objecte. Un exemple? A l'expulsar una pilota de futbol, la pilota s'enlaira i es mou per l'aire. En aquest moment, hi ha una força neta que actua sobre la pilota. Quan la pilota comença a tornar a terra i finalment s'atura, hi ha una força neta que actua sobre la pilota també.
La Segona Llei de Newton diu que «quan una força neta actua sobre un objecte, llavors aquest objecte s'ha d'accelerar, és a dir, la seva velocitat canvia de segon a segon». A l'expulsar la pilota de futbol per primera vegada, s'accelera, i quan la pilota de futbol comença a frenar fins aturar-se, també s'està accelerant.
Hi pot haver diverses forces actuant sobre un objecte, i quan se sumen totes aquestes forces, el resultat és el que anomenem la força neta que actua sobre l'objecte.
Si la força neta se suma a zero, llavors l'objecte no s'està accelerant, per tant es mou amb una velocitat constant. Si la força neta se suma a un valor diferent de zero, llavors l'objecte s'està accelerant.
En la naturalesa, totes les forces s'oposen a altres forces, com la fricció o les forces gravitacionals oposades. Les forces només poden produir acceleració si són més grans que les forces oposades totals.
Si una força empeny un objecte, però és aparellada per fricció, l'objecte no s'accelera. De la mateixa manera, si una força empeny contra la gravetat però és menor que la força gravitatòria sobre un objecte, no s'accelera.
Per exemple, si una empenta de 15-Newton sobre un objecte és oposat per una força de fricció de 10-Newton, l'objecte accelera com si ho empenyés una força neta de 5-Newton sense fricció.
Segona Llei de Newton
La primera llei de moviment de Newton prediu el comportament dels objectes per als quals totes les forces existents estan equilibrades.
La primera llei, (de vegades anomenada llei d'inèrcia) estableix que si les forces que actuen sobre un objecte estan equilibrades, llavors l'acceleració d'aquest objecte serà 0 m / s / s. Els objectes en equilibri (la condició en la qual totes les forces s'equilibren) no s'acceleraran.
Segons Newton, un objecte només accelerarà si hi ha una força neta o desequilibrada que actua sobre ella. La presència d'una força desequilibrada accelerarà un objecte, canviant la seva velocitat, la seva direcció o la seva velocitat i direcció.
La segona llei de moviment de Newton
Aquesta llei es refereix a el comportament dels objectes per als quals no s'equilibren totes les forces existents. La segona llei estableix que l'acceleració d'un objecte depèn de dues variables: la força neta que actua sobre l'objecte i la massa de l'objecte.
L'acceleració d'un objecte depèn directament de la força neta que actua sobre l'objecte, i inversament sobre la massa de l'objecte. A mesura que augmenta la força que actua sobre un objecte, augmenta l'acceleració de l'objecte.
A mesura que augmenta la massa d'un objecte, disminueix l'acceleració de l'objecte. La segona llei de Newton de el moviment pot ser formalment declarada com segueix:
"L'acceleració d'un objecte produïda per una força neta és directament proporcional a la magnitud de la força neta, en la mateixa direcció que la força neta i inversament proporcional a la massa de l'objecte".
Aquesta declaració verbal pot ser expressada en forma d'equació com segueix:
A = Fnet / m
L'equació anterior sovint es reordena a una forma més familiar com es mostra a continuació. La força neta és equiparada a el producte de la massa multiplicada per l'acceleració.
Fnet = m • a
L'èmfasi sempre està en la força neta. L'acceleració és directament proporcional a la força neta. La força neta és igual a la massa multiplicada per l'acceleració.
L'acceleració en la mateixa direcció que la força neta, és una acceleració produïda per una força neta. És la força neta que està relacionada amb l'acceleració, la força neta és la suma vectorial de totes les forces.
Si es coneixen totes les forces individuals que actuen sobre un objecte, llavors es pot determinar la força neta.
D'acord amb l'equació anterior, una unitat de força és igual a una unitat de massa multiplicada per una unitat d'acceleració.
A l'substituir unitats mètriques estàndard per força, massa i acceleració en l'equació anterior, es pot escriure la següent equivalència unitària.
1 Newton = 1 kg • m / s 2
La definició de la unitat mètrica estàndard de força s'indica mitjançant l'equació anterior. Un Newton es defineix com la quantitat de força requerida per donar una massa d'1 kg i una acceleració d'1 m / s / s.
Magnitud i equació
Segons la Segona Llei de Newton, quan un objecte s'accelera, llavors ha d'haver una força neta que actuï sobre ella. Per contra, si una força neta actua sobre un objecte, aquest objecte s'accelerarà.
La magnitud de la força neta que actua sobre un objecte és igual a la massa de l'objecte multiplicada per l'acceleració de l'objecte com es mostra en la següent fórmula:
Una força neta és la força restant que produeix qualsevol acceleració d'un objecte quan totes les forces oposades han estat cancel·lades.
Les forces oposades disminueixen l'efecte de l'acceleració, disminuint la força neta de l'acceleració que actua sobre un objecte.
Si la força neta que actua sobre un objecte és zero, llavors l'objecte no s'està accelerant i està en un estat que anomenem equilibri.
Quan un objecte està en equilibri, llavors dues coses poden ser veritables: o l'objecte no s'està movent en absolut, o l'objecte s'està movent amb una velocitat constant. La fórmula per a l'equilibri es mostra a continuació:
exemples
Considerem una situació hipotètica en l'espai. Vostè està fent una caminada espacial i està arreglant alguna cosa al seu transbordador. Mentre treballa en el tema amb una clau anglesa, s'enfada i tira la clau lluny, Què passa?
Una vegada que la clau deixa la mà continuarà movent-se amb la mateixa velocitat que li va donar quan la va llançar. Aquest és un exemple d'una situació de força neta nul·la. La clau es mourà amb la mateixa velocitat i no accelerarà en l'espai.
Si llança la mateixa clau a la Terra, la clau caurà a terra i finalment s'aturarà. Per què es va aturar? Hi ha una força neta que actua sobre la clau, fent que s'alenteixi i s'aturi.
En un altre exemple, diguem que vostè està en una pista de gel. Presa un disc d'hoquei i el llisca a través del gel.
Eventualment, el disc d'hoquei s'alentirà i s'aturarà, fins i tot en el gel llis i relliscós. Aquest és un altre exemple d'una situació amb una força neta diferent de zero.
referències
- The Physics Classroom,. (2016). Newton 's Second Law. 2017.02.11, de physicsclassroom.com Lloc web: physicsclassroom.com.
- Cárdenas, R. (2014). Què és el Net Force? - Definition, Magnitude & Equations. 2017.02.11, de http://study.com Lloc web: study.com.
- IAC Publishing, LLC. (2017). Què és el net force ?. 2017.02.11, de Reference.com Lloc web: reference.com.
- Net force. (Nd) Webster s Revised Unabridged Diccionari. (1913). Retrieved February novembre 2017 from thefreedictionary.com.
- Pearson, A. (2008). Force and Motion Chapter 5. Force and Motion. 2017.02.11, de Pearson Education Inc Lloc web: physics.gsu.edu.