Daya bersih didefinisikan sebagai jumlah semua daya yang bertindak pada suatu objek. Satu contoh? Apabila anda menendang bola sepak, bola melepas dan bergerak di udara. Pada saat itu, ada kekuatan bersih yang bertindak pada bola. Ketika bola mula kembali ke tanah dan akhirnya berhenti, ada kekuatan jaring yang bertindak pada bola juga.
Hukum Kedua Newton mengatakan bahawa "apabila gaya jaring bertindak pada suatu objek, maka objek itu harus dipercepat, yaitu, kecepatannya berubah dari detik ke detik." Ketika Anda menendang bola sepak untuk pertama kalinya, bola akan semakin cepat, dan ketika bola sepak mulai berhenti, bola juga akan semakin cepat.
Terdapat beberapa kekuatan yang bertindak pada suatu objek, dan ketika semua kekuatan tersebut ditambahkan bersama, hasilnya adalah apa yang kita sebut gaya bersih yang bertindak pada objek tersebut.
Sekiranya daya jaring bertambah menjadi sifar, maka objek tersebut tidak memecut, oleh itu ia bergerak dengan halaju tetap. Sekiranya daya bersih ditambahkan ke nilai bukan nol, maka objek itu semakin cepat.
Secara semula jadi, semua kekuatan menentang kekuatan lain, seperti geseran atau daya tarikan graviti. Angkatan hanya dapat menghasilkan pecutan jika mereka lebih besar dari kekuatan lawan total.
Sekiranya daya mendorong objek, tetapi digabungkan dengan geseran, objek tidak akan memecut. Begitu juga, jika daya mendorong terhadap graviti tetapi kurang daripada daya graviti pada objek, ia tidak akan memecut.
Sebagai contoh, jika dorongan 15-Newton pada objek ditentang oleh daya geseran 10-Newton, objek itu memecut seolah-olah didorong oleh daya jaring 5-Newton tanpa geseran.
Undang-undang kedua Newton
Hukum gerak pertama Newton meramalkan tingkah laku objek yang mana semua kekuatan yang ada seimbang.
Hukum pertama, (kadang-kadang disebut hukum inersia) menyatakan bahawa jika daya yang bertindak pada suatu objek seimbang, maka pecutan objek itu akan menjadi 0 m / s / s. Objek dalam keseimbangan (keadaan di mana semua kekuatan seimbang) tidak akan memecut.
Menurut Newton, objek hanya akan memecut jika ada kekuatan jaring atau tidak seimbang yang bertindak di atasnya. Kehadiran kekuatan yang tidak seimbang akan mempercepat objek, mengubah kelajuannya, arahnya, atau kecepatan dan arahnya.
Undang-undang gerakan kedua Newton
Undang-undang ini merujuk kepada tingkah laku objek yang tidak semua kekuatan yang ada seimbang. Undang-undang kedua menyatakan bahawa pecutan suatu objek bergantung pada dua pemboleh ubah: daya bersih yang bertindak pada objek dan jisim objek.
Pecutan objek bergantung secara langsung pada daya bersih yang bertindak pada objek, dan sebaliknya pada jisim objek. Apabila daya yang bertindak pada objek meningkat, pecutan objek meningkat.
Apabila jisim objek meningkat, pecutan objek menurun. Hukum gerak kedua Newton secara formal dapat dinyatakan sebagai berikut:
"Pecutan suatu objek yang dihasilkan oleh gaya jaring berkadar langsung dengan besarnya daya jaring, dalam arah yang sama dengan gaya jaring dan berbanding terbalik dengan jisim objek."
Pernyataan lisan ini dapat dinyatakan dalam bentuk persamaan seperti berikut:
A = Fnet / m
Persamaan di atas sering disusun semula ke bentuk yang lebih biasa seperti yang ditunjukkan di bawah. Daya bersih disamakan dengan produk jisim dikalikan dengan pecutan.
Fnet = m • a
Penekanan sentiasa pada kekuatan bersih. Pecutan berkadar terus dengan daya bersih. Daya bersih sama dengan pecutan masa jisim.
Pecutan ke arah yang sama dengan gaya jaring adalah pecutan yang dihasilkan oleh daya jaring. Ini adalah daya bersih yang berkaitan dengan pecutan, gaya bersih adalah jumlah vektor dari semua daya.
Sekiranya semua daya individu yang bertindak pada suatu objek diketahui, maka daya jaring dapat ditentukan.
Menurut persamaan di atas, satuan daya sama dengan satuan jisim dikalikan dengan satuan pecutan.
Dengan menggantikan unit metrik standard dengan daya, jisim, dan pecutan dalam persamaan di atas, kesetaraan unit berikut dapat ditulis.
1 Newton = 1 kg • m / s2
Definisi unit metrik daya piawai ditunjukkan oleh persamaan di atas. One Newton didefinisikan sebagai jumlah daya yang diperlukan untuk memberikan jisim 1 kg dan pecutan 1 m / s / s.
Magnitud dan persamaan
Menurut Hukum Kedua Newton, ketika suatu benda dipercepat, maka harus ada kekuatan bersih yang bertindak padanya. Sebaliknya, jika daya jaring bertindak pada objek, objek itu akan memecut.
Besar daya daya yang bertindak pada objek sama dengan jisim objek yang didarab dengan pecutan objek seperti yang ditunjukkan dalam formula berikut:
Kekuatan bersih adalah daya yang tersisa yang dihasilkan oleh pecutan objek apabila semua kekuatan lawan telah dibatalkan.
Daya lawan mengurangkan kesan pecutan, menurunkan daya pecutan yang bertindak pada suatu objek.
Sekiranya daya bersih yang bertindak pada objek adalah sifar, maka objek tersebut tidak memecut dan berada dalam keadaan yang kita sebut keseimbangan.
Apabila objek berada dalam keseimbangan, maka dua perkara dapat menjadi kenyataan: sama ada objek tidak bergerak sama sekali, atau objek bergerak dengan kelajuan tetap. Formula keseimbangan ditunjukkan di bawah:
Contoh
Mari kita pertimbangkan keadaan hipotesis di ruang angkasa. Anda melakukan jalan angkasa dan memperbaiki sesuatu di perkhidmatan ulang-alik anda. Semasa mengerjakan subjek dengan sepana, dia menjadi marah dan membuang sepana, apa yang berlaku?
Setelah kunci meninggalkan tangan, ia akan terus bergerak dengan kelajuan yang sama ketika anda melepaskannya. Ini adalah contoh situasi daya bersih sifar. Kunci akan bergerak dengan kelajuan yang sama dan tidak akan memecut di ruang angkasa.
Sekiranya anda melemparkan kunci yang sama di Bumi, kuncinya akan jatuh ke tanah dan akhirnya berhenti. Mengapa ia berhenti? Terdapat kekuatan bersih yang bertindak pada kunci, menyebabkannya perlahan dan berhenti.
Dalam contoh lain, katakan anda berada di gelanggang es. Ambil bola hoki dan luncurkannya ke seberang ais.
Akhirnya kepingan hoki akan menjadi perlahan dan berhenti, walaupun pada ais yang licin dan licin. Ini adalah satu lagi contoh situasi dengan daya bersih bukan sifar.
Rujukan
- Bilik Darjah Fizik ,. (2016). Undang-undang Kedua Newton. 11-2-2017, dari laman web physicsclassroom.com: physicsclassroom.com.
- Cárdenas, R. (2014). Apa itu Angkatan Bersih? - Definisi, Magnitud & Persamaan. 11-2-2017, dari laman web http://study.com: study.com.
- Penerbitan IAC, LLC. (2017). Apakah daya bersih? 11-2-2017, dari Laman Web Reference.com: referensi.com.
- Daya bersih. (nd) Kamus Unbridged yang Disemak Webster. (1913). Diakses pada 11 Februari 2017 dari thefreedictionary.com.
- Pearson, A. (2008). Gaya dan Gerakan Bab 5. Gaya dan Gerakan. 2-11-2017, dari laman web Pearson Education Inc: physics.gsu.edu.