Krafter är osynliga, men deras effekter är lätt observerbara. Så här identifierar vi och mäter dem:
1. Identifiera krafter:
* Observation: Leta efter förändringar i rörelse, form eller riktning. Till exempel indikerar ett rörligt objekt som bromsar en kraft som verkar mot dess rörelse.
* Direktkontakt: Krafter involverar ofta direkt kontakt mellan objekt. Ett tryck eller drag i en låda är en direkt tillämpning av kraft.
* indirekt kontakt: Krafter kan också agera på avstånd, som tyngdkraft som drar föremål mot jorden eller magneter som lockar eller avvisar varandra.
* Effekter: Vissa krafter, som friktion, kan identifieras av deras effekter, till exempel värmeproduktion.
2. Mätkrafter:
2.1. Använda en kraftsensor:
* Princip: En kraftsensor mäter kraften som appliceras på den genom att upptäcka deformationen av en fjäder eller töjningsmätare.
* typer: Olika typer av kraftsensorer är tillgängliga för olika applikationer, som:
* Lastceller: Mät stora krafter som vikt eller spänning.
* Stammätare: Mät små krafter genom att detektera förändringar i motstånd orsakade av deformation.
* enheter: Kraft mäts vanligtvis i newtons (n) .
2.2. Använda en vårskala:
* Princip: En vårskala använder Hookes lag, som säger att styrkan som utövas av en fjäder är proportionell mot dess förlängning.
* Mekanism: När du hänger ett objekt på en vårskala sträcker sig vikten på objektet våren. Skalan visar den kraft som behövs för att sträcka våren med det beloppet, vilket motsvarar objektets vikt.
* kalibrering: Vårskalor är kalibrerade för att ge avläsningar i kraftenheter.
2.3. Beräkningskraft:
* Newtons andra lag: Kraft (F) är lika med massan (M) Tidsacceleration (A): F =M * A .
* gravitationskraft: Tyngdkraften (FG) är lika med massan (m) gånger accelerationen på grund av tyngdkraften (g): fg =m * g .
* friktionskraft: Friktionskraft (FF) beräknas ofta med användning av friktionskoefficienter (μ): ff =μ * n , där n är den normala kraften.
Viktiga anteckningar:
* vektorkvantitet: Kraft är en vektorkvantitet , vilket betyder att det har både storlek och riktning.
* nettokraft: netstyrkan är vektorsumman av alla krafter som verkar på ett objekt.
* Gratis kroppsdiagram: Ritning av ett gratis kroppsdiagram Hjälper till att visualisera alla krafter som verkar på ett objekt, vilket gör det lättare att analysera och beräkna nettokraften.
Genom att kombinera observation, experiment och tillämpa lämpliga fysiklagar kan vi exakt identifiera och mäta krafter, vilket kan leda till en djupare förståelse av deras roll i världen omkring oss.
