Hur man beräknar Force för en vertikal Trajectory

En av de första sakerna en elev lär sig i fysik klass är att kraften är lika med massan gånger accelerationen . Detta är logiskt och intuitivt . Det tar dubbelt så mycket kraft för att ge samma acceleration till en 10 kg vikt som den gör för en 5 kg vikt. Med användning av samma mängd kraft kommer att påskynda 10kg vikt hälften så mycket. Anta att du vill tillämpa tillräcklig kraft för att ett föremål för den att resa ett visst vertikalt avstånd . Några beräkningar kommer att berätta svaret . Instruktioner
1

Bestäm hur långt lodrätt du vill att din projektil resa . Räkna ut hur länge objektet skulle ta för att täcka detta avstånd under jordens gravitationsacceleration, vilket är 9,8 m /sekund ^ 2 . Ekvationen för ett objekt under konstant acceleration är : x = V0 t + ½ på ^ 2, där x = avstånd , V0 = initial hastighet , a = acceleration och t = tid . Anta att du vill ditt objekt resa 30 meter vertikalt. Initial hastighet är noll. Så, lösa för t , får vi detta : t = &Radic; ( x /½ a ) . Det fungerar till 2.47 sekunder. Köpa 2

Beräkna hastigheten objektet skulle resa accelererar för den tid som beräknats i steg ett . V = V0 + vid . Om t är 2.47 sekunder och accelerationen är 9,8 m /sekund ^ 2 , som fungerar till 24,206 meter per sekund . Detta är hur snabbt ett föremål skulle resa om det föll från en höjd av 30 meter . Det är också hur snabbt något skulle behöva flytta för att resa 30 meter upp i luften .
3

Räkna ut hur mycket kraft du behöver för att ge till objektet för att accelerera den till denna hastighet . Du kommer att tillämpa denna kraft under en viss tid . Anta att ditt objekt är ett kilo och du vill använda den accelererande kraften i en sekund . Du skulle behöva tillämpa en kraft som är tillräcklig för att accelerera föremålet 24.206m /sekund ^ 2 . Eftersom föremålet har en massa på ett kilo , och kraften = massan gånger accelerationen , skulle kraften vara 24,206 kilo meter /sekund ^ 2 . Ett kilogram meter /sekund ^ 2 är en enhet för kraft som kallas en Newton. Så den kraft som behövs för att skicka en ett kilo objekt 30 meter upp är 24,206 Newton , ansökt om en sekund . Addera