Determinando a Potência Líquida: 9 Passos (com Imagens)

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Degraus
- Parte 1 de 2: Determinando a força resultante
- Parte 2 de 2: Calculando a força diagonal

A força resultante é a quantidade total de força agindo em um objeto quando você considera sua magnitude e direção. Um objeto com uma força resultante de zero está estacionário. Uma força desequilibrada, ou força resultante de magnitude maior ou menor que zero, resulta em uma aceleração do objeto. Uma vez que você tenha um poder [[Power-calculate|calculado] ou mediu seu tamanho, então é fácil combiná-los e encontrar a força resultante dessa maneira. Delinear um diagrama de força simples e certificar-se de que todas as forças sejam rotuladas e na direção correta facilitam o cálculo da força resultante.

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Parte 1 de 2: Determinando a força resultante

1. Desenhe um diagrama de corpo livre. Um diagrama de corpo livre é um esboço rápido de um objeto que ilustra todas as forças que atuam sobre o objeto e a direção na qual essas forças atuam. Leia o exercício e desenhe um contorno simples do objeto em questão e as setas mostrando qualquer força agindo sobre esse objeto.

Por exemplo: Calcule a força resultante de um objeto pesando 20 N deitado sobre uma mesa e sendo empurrado para a direita com uma força de 5 N, mas mantido parado por uma força de atrito de 5 N.

2. Determine os sentidos positivo e negativo das forças. Por padrão, as setas apontando para cima ou para a direita são positivas e as setas apontando para baixo ou para a esquerda são negativas. Lembre-se que você pode fazer várias forças agirem na mesma direção. Forças opostas sempre terão sinais opostos (um positivo, um negativo)..

Ao trabalhar com vários diagramas de potência, certifique-se de manter as direções consistentes.

Rotule a magnitude de cada força com um sinal `+` ou `-` com base na direção da seta que você indicou no diagrama de força.

Por exemplo: A gravidade é uma força para baixo que a torna negativa. A força normal é para cima e, portanto, positiva. A força de empurrão é para a direita tornando-a positiva, enquanto a força de atrito se opõe a essa força para a esquerda (negativa).

3. Marcar todos os poderes. Certifique-se de rotular todas as forças que atuam no objeto. Quando um objeto repousa sobre uma superfície, há gravidade para baixo (F_g) e uma força igual na direção oposta chamada força normal (F_n). Além dessas duas forças, você precisa rotular o restante das forças mencionadas no problema. Escreva o módulo de cada força em Newtons ao lado do rótulo dado.

Uma maneira padrão de rotular forças é com um F maiúsculo e uma primeira letra da força. Por exemplo, se houver uma força devido ao atrito, você a denota com F_f.

Gravidade: F_g = -20N

Força normal: F_n = +20N

Força de atrito: F_f = -5N

Força de empurrão: F_p = +5N

4. Some todas as forças. Agora que você indicou todas as forças com direção e magnitude, tudo o que você precisa fazer é somá-las. Escreva uma equação para a força resultante (F_somente) onde F_somente é a soma de todas as forças que atuam sobre o objeto.

Por exemplo: F_somente = F_g + f_n + f_f + f_p = -20 + 20 -5 + 5 = 0N. Como a força resultante é 0 N, o objeto não se move.

Parte 2 de 2: Calculando a força diagonal

1. Desenhe um gráfico de força. Quando você tem uma força diagonal que atua sobre o objeto em um ângulo, você deve ajustar a horizontal (F_X) e vertical (F_y) encontrar componentes da força para determinar sua magnitude. Você precisa de trigonometria e do ângulo de direção (geralmente θ `teta`) para isso. O ângulo de direção θ é sempre medido no sentido anti-horário a partir do eixo x positivo.

Desenhe o diagrama de força incluindo o ângulo da força diagonal.
Esboce cada seta na direção correta na qual a força atua e marque-a com o tamanho correto.
Por exemplo: Esboce o diagrama de um objeto de 10 N com uma força de 25 N para cima e para a direita em um ângulo de 45°. Há também uma força de atrito à esquerda de 10 N.
Os poderes incluem: F_g = -10N,F_n = + 10N,F_p = 25N,F_f = -10N.

2. Calcular F_X e F_y com ajuda detrês razões trigonométricas. (SOS CAS TOA). Usando a força diagonal (F) como a hipotenusa de um triângulo retângulo e F_Xy como os catetos desse triângulo, você pode calcular qualquer.

Lembre-se: CAS é cosseno(θ) = adjacente/hipotenusa. f_X = cos θ *F = cos(45°) *25 = 17,68 N.

Lembre-se: SOS é seno(θ) = oposto/hipotenusa. f_y = sen θ *F = sen(45°) *25 = 17,68 N.

Observe que várias forças diagonais podem agir em um objeto simultaneamente, então seu F_X e F_y de todas as forças na tarefa deve encontrar. Então conte o F_X-some valores para a força total na direção horizontal e some o F_y-valores para a força total na direção vertical.

3. Edite o diagrama de potência. Agora que você calculou os componentes horizontal e vertical separados da força diagonal, você pode esboçar um novo diagrama de força representando essas forças. Apague a força diagonal e, em vez disso, desenhe as setas para os tamanhos horizontal e vertical separados.

Por exemplo, em vez de uma força diagonal, o diagrama agora terá uma força vertical apontando para cima com um módulo de 17,68 N e uma força horizontal apontando para a direita com um módulo de 17,68 N.

4. Some todas as forças nas direções x e y. Depois de desenhar um novo diagrama de forças, calcule a força resultante (F_somente) somando todas as forças horizontais e somando todas as forças verticais. Lembre-se de manter todas as direções de vetor consistentes durante a elaboração do problema.

Por exemplo: Os vetores horizontais são todas as forças ao longo do eixo x: F_netx = 17,68 - 10 = 7,68 N.

Os vetores verticais são todas as forças ao longo do eixo y: F_líquido = 17,68 + 10 - 10 = 17,68 N.

5. Calcule a magnitude do vetor força resultante. Neste estágio você tem duas forças: uma na direção x e outra na direção y. A magnitude do vetor força é a hipotenusa do triângulo formado por esses dois vetores componentes. Basta usar o teorema de Pitágoras para calcular a hipotenusa: F_somente = (F_netx + f_líquido).

Por exemplo: F_netx = 7,68 N e F_líquido = 17,68N

Use na equação: F_somente = (F_netx + f_líquido) = √ (7,68 + 17,68)

Resolva: F_somente = √ (7,68 + 17,68) = √(58,98 + 35,36) = √94,34 = 9,71 N.

A intensidade da força é 9,71 N em uma diagonal para cima e para a direita.