Изменение состояния движения

В науке толчок или притяжение объекта определяется как Сила. Взаимодействие между двумя объектами возникает из-за силы. Сила имеет как величину, так и направление. Сила силы выражается величиной. Сила создает алтарь в направлении или состоянии движения тела.

Характеристики сил:

• Чистая результирующая сила, действующая на объект, представляет собой сумму этих двух сил, когда две силы действуют в одном и том же направлении.
• Суммарная результирующая сила – это разница между этими двумя силами, когда две силы действуют в противоположных направлениях. Величина силы описывает ее силу.
• Сила все время имеет направление, в котором она приложена, и определяет ее силу или величину.
• Когда направление величины силы изменилось, действие силы может измениться.
• Путем оценки чистой силы, действующей на этот объект, рассчитывается эффект более чем одной силы, приложенной к объекту.
• Суммарная сила, действующая на объект, будет равна нулю, если две силы действуют друг на друга с одинаковыми величинами (силой) и в противоположных направлениях.
• Сила может привести к непохожим эффектам на положение, размер и форму объекта.
• F = m × a , где F = сила, m = масса объекта и A = ускорение
• Ньютон (Н) — единица силы в системе СИ.

Сила может изменить состояние движения объекта:

Движение объекта:

• Если объект движется с определенной скоростью в определенном направлении, говорят, что он движется.
• Направление величины силы изменяется, если объект покоится. Это означает, что он не меняет своего положения относительно точки наблюдения.
• Когда объект начинает двигаться, это означает, что его пятно искажается относительно точки наблюдения.
• Чтобы переместить объект из одного места в другое, необходима сила, чтобы привести этот объект в движение.
• Мало того, сила, приложенная к объекту, может изменить его скорость, привести его в состояние покоя или даже изменить направление его движения.
• Это может привести к изменению скорости движения в целом и объединению этих эффектов, например, к изменению направления движения.
• Сила может изменить состояние движения объекта.
• Без приложения силы ни один объект не может двигаться сам по себе или изменять свое состояние движения самостоятельно.
• Это изменение состояния движения не будет происходить каждый раз с каждым типом объекта. Например, если кто-то попытается сдвинуть очень тяжелый объект, такой как стена, это вообще не произойдет.

Сила может изменить форму объекта:

Форма объекта может быть изменена, если к нему приложить некоторую силу. В зависимости от величины приложенной силы и жесткости объекта можно наблюдать влияние на его форму и размер.

Толчок: сила, направленная от тела, называется толчком, например: удар по мячу, удар по футбольному мячу.

Тяга: Сила, приложенная к телу, называется тягой, например: вытягивание ведра воды из колодца, игра в перетягивание каната.

Сила:

• Толчок или тяга могут быть силой.
• Взаимодействие между объектами может изменить состояние объектов.
• Состояние объекта из покоя в движение или наоборот может быть изменено силой.
• Два или более объекта должны взаимодействовать друг с другом, чтобы позволить силе приблизиться к игре.

Равнодействующая сила:

• Равнодействующая всех сил, действующих на объект, называется результирующей силой.
• Ускорение тела направлено в сторону действия равнодействующей силы.

Вектор:

• В величине, а также в направлении объекта выражаются векторные величины. Например: скорость, смещение, вес, импульс, сила, ускорение и т. д.
• Для нахождения результирующей составляющей, действующей на объект, используются векторы.
• Когда на тело действует несколько сил, их можно определить в одну составляющую. Это называется чистой силой, действующей на объект.

Когда сила действует под углом к горизонтали, также используются векторы.

Применение силы:

• Сила — это попытка изменить состояние объекта в состоянии покоя или в движении.
• Он может изменить скорость и направление объекта.
• Форма объекта также может быть изменена силой.

Состояние движения

Состояние движения объекта определяется его скоростью – скоростью с направлением. Таким образом, инерция может быть переопределена следующим образом:

Инерция = склонность объекта противостоять изменениям своей скорости.

Сущность в покое имеет нулевую скорость – и (в неявлении расшатанной силы) останется с нулевой скоростью; он не изменит своего состояния движения (т. е. скорости). Объекты сопротивляются изменению своей скорости.

Типы сил

Контактная сила

Прикосновение или контакт необходимы для выполнения большинства наших повседневных действий. Например, подъем, вытягивание, удар ногой, толчок и т. д. Силы, требующие прикосновения или контакта, известны как контактные силы. Например: мышечные силы, силы трения

• Мышечная сила: Сила, возникающая при занятиях спортом благодаря действию мышц, называется мышечной силой. Например:
  • Чтобы ходить, люди используют мышечную силу.
  • Расширение и сжатие легких происходит за счет мышечной силы.
  • Движение пищи по пищеводу.
• Сила трения: Всякий раз, когда объект движется по поверхности, эта сила воздействует на поверхность объекта. Характеристики силы трения:
  • Сила трения всегда действует в направлении, противоположном движению объекта.
  • Это приводит к выделению тепла, когда две поверхности соприкасаются друг с другом. Например, тепло вырабатывается в результате трения между нашими руками, когда мы потираем руки друг о друга.
  • Сила трения также приводит к износу поверхностей соприкасающихся друг с другом объектов. Например, подошва обуви часто изнашивается из-за силы трения, которая действует между ней и землей при ходьбе.
  • Эта сила противодействует относительному движению двух поверхностей.
  • Действует между поверхностями двух соприкасающихся тел.

Сопротивление воздуха: Объект испытывает силу, называемую сопротивлением воздуха, всякий раз, когда он движется или летит в воздухе, он испытывает силу, называемую сопротивлением воздуха.

Бесконтактные силы

Эти силы не нуждаются в контакте или действуют без прикосновения. Пример: магнитная сила, электростатическая сила, гравитационная сила.

• Магнитная сила:
  • Сила притяжения или отталкивания между двумя магнитными телами благодаря их полюсам понимается как магнитная сила.
  • Сила, действующая на любой магнитный объект, называется магнитной силой.
  • Мы знаем, что как магнитные полюса вечно отталкивают друг друга, то есть отталкивают друг друга.
  • Также противоположные магнитные полюса постоянно притягиваются друг к другу, то есть притягивают друг друга к себе.
• Сила гравитации:
  • Сила притяжения тела к центру Земли называется силой притяжения Земли.
  • Каждая сущность притягивает или воздействует на любую другую сущность, являющуюся собственностью вселенной.
  • То, что действует на все объекты, находящиеся на поверхности Земли или вблизи нее, также называется силой тяжести или гравитацией.
  • Гравитация — это свойство, проявляемое каждой сущностью, присутствующей в космосе, а не только Землей. Следовательно, все планеты, луны и даже солнце имеют свою индивидуальную гравитационную силу.

Электростатическая сила: Электростатическая сила - это сила притяжения или отталкивания заряженного тела от другого заряженного тела в том же районе.

Ядерные силы:

• Ядерная сила действует между всеми частицами в ядре. т. е. между двумя протонами, между двумя нейтронами и между нейтроном и протоном.
• Во всех случаях это сила притяжения.
• Эта сила, преодолевая огромную силу отталкивания между положительными протонами, сохраняет целостность ядра.

Изменение в движении

Ускорение

Ускорение определяется скоростью изменения скорости во времени. Ускорение может быть векторной величиной, потому что оно имеет как величину, так и направление. Это также вторая производная положения по времени или первичная производная скорости по времени.

Мгновенное ускорение:

Мгновенное ускорение определяется как отношение изменения скорости в течение заданного периода времени, при котором интервал времени стремится к нулю. Формула ускорения:

Формула ускорения имеет вид:

Acceleration = (final velocity – initial velocity)/time 

                    = (change in velocity)/(time) 

                    =

                 a =

Where,

a is the acceleration in m.s^-2

vf  is the final velocity in m.s^-1

vi is the initial velocity in m.s^-1

t is the time interval in s

Δv is that the chicken feed within the velocity in m.s^-1

Единица ускорения: Единицей ускорения в системе СИ является м/с ² .

Равномерное и неравномерное ускорение:

Это возможно в круговом, где скорость остается постоянной, но поскольку направление меняется, следовательно, скорость изменяется, и поэтому тело считается ускоренным.

Среднее ускорение:

Среднее ускорение за период времени определяется тем, что общее изменение скорости в пределах заданного интервала делится на все время, затраченное на изменение. Для данного интервала времени он обозначается как ā.

Mathematically,

Where v₂ and v₁ are the instantaneous velocities at time t₂ and t₁ and ā is that the average acceleration.

Замедление

Вы, должно быть, заметили, что мы всегда снижаем скорость наших велосипедов во время интенсивного движения, когда нам мешают другие велосипеды. Итак, снижение скорости из-за того, что тело уходит далеко от линии старта, определяется как Замедление. Замедление противоположно ускорению.

Это выражается как

Deceleration = (Final time – Initial time)/(Time taken)

Замедление также известно как отрицательное ускорение. Следовательно, он обозначается (– а).

Формула замедления задается как конечная скорость минус начальная скорость с отрицательным знаком в результате, потому что скорость уменьшается, если заданы начальная скорость, конечная скорость и затраченное время.

а

Если даны начальная скорость, конечная скорость и пройденное расстояние, то замедление известно как

a =

Where,

v = final velocity,

u = initial velocity,

t = time taken,

s = distance covered.

Формула замедления используется для расчета замедления данного тела в движении. Выражается в м/с ² .

Примеры проблем

Вопрос 1: Мальчик массой 56 кг стоит на платформе размерами 3,5 см × 1,5 см. Какое давление в паскалях он оказывает?

Решение:

Force = Weight = 56 kgf  N = 560N

Area =  m²

Pressure = 

Вопрос 2: Колесо диаметром 4 м можно вращать вокруг оси, проходящей через его центр, под действием момента силы, равного 5,0 Н·м. Какую минимальную силу необходимо приложить к его ободу?

Решение:

Diameter = 4 m

Radius = 2 m

Therefore, ⊥ distance = 2 m

Moment of force = 5.0 Nm

Moment of force = Force × ⊥ distance

5.0 Nm = F × ⊥ distance

5.0 Nm = F × 2 m

F = 2.5 N

Вопрос 3: Момент силы 60 Н относительно точки равен 3 Нм. Найдите перпендикулярное расстояние действия силы от этой точки.

Решение:

Force applied = 60 N

⊥ Distance from the point of rotation =?

Moment of force = Force × ⊥ distance

3 = 60 × ⊥ distance

Distance = 3/60 = 1/20 m = 20 cm

Вопрос 4. Найдите силу тяги, необходимую для оказания давления в 40000 паскалей на площадь 0,006 м ² ?

Решение:

Pressure 

Force = Pressure × Area

F = 40000 × 0.006 = 240 Newton

Вопрос 5: Автомобиль, движущийся с равномерной скоростью 55 км/ч, остановился, проехав расстояние 2,5 м. Вычислить замедление, вызванное тормозами?

Решение:

Given: Initial velocity u = 55 Kmph,

           Final velocity v = 0

           Distance covered s = 2.5m

We know that v² = u² + 2as

Deceleration a = 

                        = 

a = -605x 10⁶ m/s²

Вопрос 6: Игрушечный автомобиль разгоняется с 2 м/с до 6 м/с за 4 с. Каково его ускорение?

Решение:

Given: Initial Velocity u = 2 m/s,

Final Velocity v = 6m/s,

Time taken t = 4s.

The acceleration is given by a =

=

= 

= 1m/s²

Вопрос 7: С моста в реку брошен камень. Камень коснется поверхности воды реки за 5 с. По уровню воды рассчитайте высоту моста.

Решение:

Because the stone was at rest, Initial Velocity, u = 0

t = 5s (t is Time taken)

Acceleration due to gravity, a = g = 9.8 m/s²

Distance covered by stone = Height of bridge = s

The distance covered is articulated by

 m/s²

Therefore, s = 24.5 m/s²