Comment calculer la force tangentielle

Objet Épinglé à un point

1. Utilisez le fait que si un objet est tombé sur un point et que vous appliquez une force F à une distance R de l'axe à un angle # 952- rapport à une ligne au centre, puis F_r = R # 8729-cos (# 952-) et F_T = F # 8729-sin (# 952-).

2. Imaginez qu'un mécanicien pousse sur l'extrémité d'une clé avec une force de 20 Newtons. De la position à laquelle elle travaille, elle doit appliquer la force à un angle de 120 degrés par rapport à la clé.

3. Calculer la force tangentielle. F_T = 20 # 8729-sin (120) = 17,3 Newtons.

Couple

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   Utilisez le fait que lorsque vous appliquez une force à une distance R de l'endroit où un objet est épinglé, le couple est égal à # 964- # 8729 = R-F_T. Vous savez peut-être de l'expérience que le plus loin de l'axe que vous appuyez sur un levier ou une clé, plus il est facile à faire tourner. Pousser à une plus grande distance de la broche signifie que vous appliquez un plus grand couple.

2. Imaginez qu'un mécanicien pousse sur la fin d'une clé dynamométrique 0,3 mètres de long pour appliquer 9 Newton-mètres de couple.

3. Calculer la force tangentielle. F_T = # 964- / R = 9 Newton-mètres / 0,3 mètres = 30 Newtons.

Non-mouvement circulaire uniforme

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   Utilisez le fait que la seule force nécessaire pour maintenir un objet en mouvement circulaire à une vitesse constante est une force centripète, f_c, qui pointe vers le centre du cercle. Mais si la vitesse de l'objet change, alors il doit y avoir une force dans la direction de déplacement, qui est tangente à la trajectoire. Un exemple de ceci est la force du moteur d'un véhicule amenant à accélérer lors du passage dans une courbe ou la force de frottement ralentissant cela cesse.

2. Imaginez que le conducteur lève le pied de l'accélérateur et permet une côte de voiture 2.500 kilogramme à un arrêt commençant à partir d'une vitesse de départ de 15 mètres / seconde tout en orientant autour d'une courbe circulaire avec un rayon de 25 mètres. La voiture en roue de 30 mètres et prend 45 secondes pour arrêter.

3. Calculer l'accélération de la voiture. La formule incorporant la position x (t), à l'instant t en fonction de la position initiale, x (0), la vitesse initiale, v (0), et l'accélération, une, est x (t) - x ( 0) = V (0) # 8729-t + 1/2 # 8729 # 8729-a-t ^ 2. Branchez x (t) - x (0) = 30 mètres, v (0) = 15 mètres par seconde et t = 45 secondes et résoudre pour l'accélération tangentielle: a_t = -0.637 mètres par seconde au carré.

4. Utilisez la deuxième loi de Newton F = m # 8729-un pour trouver que le frottement doit avoir appliqué une force tangentielle de F_T = m # 8729-a_t = 2,500x (-0,637) = -1,593 Newtons.