▷ 筋力の計算式（演習問題付き）

この記事では、力の公式とは何か、およびその公式を使用して力を計算する方法について説明します。さらに、筋力公式の段階的な解決演習も見つかります。

強さの計算式は何ですか？

力の公式は F=m・a なので、力の公式は物体の質量と物体の加速度の積になります。言い換えれば、物体または物体に加えられる力を計算するには、物体の質量に加速度を掛ける必要があります。

国際単位系では、力はニュートンで測定されます。そして、1 ニュートンは、1 キロと 1 メートルを掛けて、1 秒の 2 乗で割ったものに等しくなります。

$N=kg\cdot \cfrac{m}{s^2}$

したがって、この式で力の値を計算するには、物体の質量にキログラム単位を掛け、加速度をメートル単位で秒の 2 乗で割った値を計算する必要があります。つまり、質量と加速度は国際単位系で表現する必要があります。

力の公式は、力学の基本原理とも呼ばれるニュートンの第 2 法則に従います。

力の式の例

力の数学的公式を理解したところで、例を解いて、公式を使用して力がどのように計算されるかを完全に理解しましょう。

4 kg の回転椅子が平らで滑らかな表面に置かれます。突然、椅子が押され、6 m/s ²の直線加速度が発生します。摩擦を無視して肉にかかる力を計算します。

問題文には国際単位系で表現されたデータがすでに提供されているため、次の式を直接適用して力の強さを求めることができます。

$F=m\cdot a$

次に、肉の質量とその加速度の値を式に代入して、力を計算します。

$F=4\cdot 6=24\N$

力の公式の演習を解いた

演習 1

平らな面上に 11 kg の重さの物体がバランスよく置かれています。特定の瞬間に、加速度 3 m/s ²になるように力が加えられます。加えられた力の値を計算します (摩擦は無視します)。

解決策を見る

ボディに加えられる力の値を取得するには、一般的な力の公式を使用する必要があります。

$F=m\cdot a$

そこで、運動データを式に代入して、その値を計算します。

$F=11\cdot 3=33\N$

演習 2

15 kg の物体に 250 N の力が加わった場合、物体はどのような加速度を持ちますか?

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この問題を解決するには、力の公式も使用する必要があります。

$F=m\cdot a$

この場合、加えられた力の値と物体の質量がわかっているため、式から加速度を分離してその値を見つける必要があります。

$a=\cfrac{F}{m}$

次に、力と質量の値を式に代入して、物体が取得する加速度を決定します。

$a=\cfrac{250}{15}=16,67 \ \cfrac{m}{s^2}$

演習 3

車が時速40kmで走行しており、車の運転手は目の前で事故が起きていることに気づきました。車が 6 秒以内に衝突し、車とドライバーの重量が 850 kg であると仮定すると、車を時間内に停止するにはどれくらいのブレーキ力を発揮する必要がありますか?

解決策を見る

まず、変換係数を作成して車の速度を国際システム単位に変換します。

$40 \ \cfrac{km}{h} \cdot \cfrac{1000 \ m}{1 \ km}\cdot\cfrac{1 \ h}{3600 \ s}=11.11 \ \cfrac{m }{ s}$

次に、車が時間内に停止する必要がある加速度を計算する必要があります。これを行うには、次の加速度公式を使用します。

$a=\cfrac{v_f-v_i}{t_f-t_i}=\cfrac{0-11.11}{6-0}=-1.85 \ \cfrac{m}{s^2}[/ latex] Et une fois que l'on connaît la masse du système et l'accélération que doit prendre la voiture, on peut obtenir la force que doivent exercer les freins avec la formule de force : [latex]F=m\cdot a=850\cdot (-1,85)=-1572,5 \ N$

車を止めるには車の動きと逆方向に力を加える必要があるため、合力の符号は負になります。

他の力の公式

物理学では多くの種類の力があり、それらの中には他の公式を使用して計算されるものもあります。以下は最も重要な力の公式です。

重量力、つまり地球が物体に及ぼす力の公式は、重力 (g = 9.81 m/s ² ) とその物体の質量の積です。

$P=m\cdot g$

2 つの物体間に発生する重力の公式は、重力定数 (G=6.672・10 ^-11 N・m ² /kg ² ) と 2 つの物体の質量を 2 つの物体間の距離の 2 乗で割ったものです。体。ボディスーツ。

$F_G=G\cdot \cfrac{m_1\cdot m_2}{r^2}$

摩擦力の公式では、摩擦係数に垂直抗力が乗算されます。

$F_R=\mu\cdot N$

弾性力の公式(またはフックの法則) は、バネの特性定数にバネが受ける長さの変化を乗じたものと等価です。

$F_k=k\cdot \Delta x$

向心力、つまり曲線を通過する物体を押す力の公式は、物体の質量とその速度の二乗を曲率半径で乗算したものです。

$F_n=m\cdot \cfrac{v^2}{r}$

2 つの電荷が互いに引き付けたり反発したりする電気力の公式は、クーロンの法則定数 (9・10 ⁹ N・m ² /C ² ) に電荷の値を乗算し、電荷間の距離で割った値に等しくなります。四角い。

$F_E=K\cdot \cfrac{q_1\cdot q_2}{r^2}$

強度の計算式

強さの計算式は何ですか？

力の式の例

力の公式の演習を解いた

演習 1

演習 2

演習 3

他の力の公式

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