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물리학 개념으로서의 힘은 뉴턴의 제 2 법칙에 의해 설명되는데,이 힘은 질량이 힘에 작용할 때 가속이 일어난다는 것이다. 수학적으로 이것은 가속도 및 힘이 벡터 수량 (즉, 3 차원 공간에서 크기와 방향을 가짐) 인 반면 질량은 스칼라 수량임을 의미하는 것이 중요하지만 F = ma를 의미합니다. 크기 만). 표준 단위에서 힘의 단위는 뉴턴 (N), 질량은 킬로그램 (kg)으로 측정되며 가속은 초당 미터 (m / s)로 측정됩니다.2).
일부 힘은 비 접촉력으로, 물체와 직접 접촉하지 않는 물체의 작용없이 작용합니다. 이러한 힘에는 중력, 전자기력 및 핵간 힘이 포함됩니다. 반면, 접촉력은 물체가 서로 닿을 것을 요구합니다. 공이 벽에 닿거나 튀는 것과 같은 단순한 순간이나 장시간 (예 : 언덕 위로 타이어를 굴리는 사람) .
대부분의 경우, 움직이는 물체에 가해지는 접촉력은 수직 및 마찰력의 벡터 합입니다. 마찰력은 운동 방향과 정확히 반대 방향으로 작용하는 반면, 물체가 중력에 대해 수평으로 움직이면 수직력은이 방향에 수직으로 작용합니다.
1 단계 : 마찰력 결정
이 힘은 마찰 계수 물체와 표면 사이의 μ에 물체 무게를 곱한 값, 질량에 중력을 곱한 값. 따라서 F에프 = μmg. Engineers Edge와 같은 온라인 차트에서 μ 값을 찾아서 찾아보십시오. 노트 : 때로는 운동 마찰 계수를 사용해야 할 때도 있고 정적 마찰 계수를 알아야 할 때도 있습니다.
이 문제가 F라고 가정하자.에프 = 5 뉴턴.
2 단계 : 수직력 결정
이 힘 F엔운동 방향과 수직 중력 벡터 g 사이의 각도의 사인 값에 중력 곱하기 때문에 물체의 질량에 가속도를 곱한 값은 9.8m / s입니다.2. 이 문제의 경우 물체가 수평으로 움직이므로 운동 방향과 중력 사이의 각도가 90도이고 사인이 1이라고 가정합니다. 따라서 F엔 = 현재 목적을위한 mg. (물체가 수평으로 30도 방향으로 경사로를 미끄러 져 내려 갔다면 수직 힘은 mg × sin (90-30) = mg × sin 60 = mg × 0.866입니다.)
이 문제의 경우 질량이 10kg이라고 가정하십시오. 에프엔 그러므로 10 kg × 9.8 m / s2 = 98 뉴턴.
3 단계 : 피타고라스 정리를 적용하여 전체 접촉력의 크기 결정
수직력 F를 그리면엔 아래쪽으로 작용하고 마찰력 F에프 수평으로 작용할 때, 벡터 합은 힘 벡터와 결합하는 직각 삼각형을 완성하는 빗변입니다. 따라서 크기는 다음과 같습니다.
(에프엔2 + F에프2)(1/2) ,
이 문제에 대한
(152 + 982) (1/2)
= (225 + 9,604)(1/2)
= 99.14 북