Hvordan finne vertikal kraft

 

1.

Dra en streng over en remskive. Tie to liknende, men ujevne vekter, m1 og m2, til de to ender.

2.

Mål tid, t, at tyngre vekt, m1, tar for å falle fra resten til en forhåndsmålt avstand, y.

3. Bruk formelen y = 0.5at ^ 2, hvor karmen indikerer eksponering, for å løse for akselerasjon av faltvekten .

Merk at den stigende vekten, som er bundet til den fallende vekten, også må akselerere med hastigheten a. Derfor (m1 + m2) a = (m1 - m2) g.

5.

Plugg de kjente verdiene m1, m2 og a inn i denne ligningen for å løse g.

Multipliserer g med hvilken som helst masse for å oppnå den vertikale kraften på den når den faller.

Tips og advarsler

  • Hvis en gjenstand er i ro, motstår den oppadgående kraften seg mot gravitasjonskraften, mg, og vil derfor være lik i størrelse og motsatt i retning.
  • Som beskrevet i Fowles '' Analytical Mechanics, 'er den vertikale kraften som virker på en gjenstand over korte avstander (mindre enn en kilometer) gravitasjonskraften. Den virker på en gitt masse m med en kraft F = mg. Hvis m er i kilo , så er g, gravitasjons akselerasjonskonstanten, 9,80 meter per sekund-kvadratet på jordens overflate. Du kan bestemme vertikal kraft ved å slippe en gjenstand og timing hvor raskt den faller. En gjenstand faller imidlertid bare en kort avstand før vindmotstanden begynner å ha en effekt, kaster av måling av g. Du kan redusere måling av g som George Atwood gjorde i det 18. århundre da han testet Newtons bevegelseslov. Hans apparat, i dag kalt en 'Atwood-maskin', består av to sammenhengende, ujevne vekter som henger av motsatte sider av en remskive. Jo mer like vekter, jo langsommere vil stige og den andre vil falle, og derfor jo mer nøyaktige målen på g.