Quelle est la force nette? (avec des exemples)
La force nette est définie comme la somme de toutes les forces agissant sur un objet. Un exemple? Lorsque vous frappez un ballon de football, le ballon décolle et se déplace dans les airs. À ce moment, il y a une force nette agissant sur le ballon. Lorsque la balle commence à revenir au sol et s’arrête enfin, une force nette agit également sur la balle.
La deuxième loi de Newton dit que "lorsqu'une force nette agit sur un objet, cet objet doit alors accélérer, c'est-à-dire que sa vitesse change de seconde en seconde". En frappant le ballon pour la première fois, il accélère. Lorsque le ballon commence à ralentir, il accélère également.
Il peut y avoir plusieurs forces agissant sur un objet, et lorsque toutes ces forces sont additionnées, le résultat est ce que nous appelons la force nette agissant sur l'objet.
Si la force nette est ajoutée à zéro, alors l'objet n'accélère pas, il se déplace donc à une vitesse constante. Si la force nette est ajoutée à une valeur autre que zéro, l'objet accélère.
Dans la nature, toutes les forces s'opposent à d'autres forces, telles que le frottement ou les forces gravitationnelles opposées. Les forces ne peuvent produire d'accélération que si elles sont supérieures au total des forces opposées.
Si une force pousse un objet, mais que le frottement y correspond, l'objet n'accélère pas. De même, si une force pousse contre la gravité mais est inférieure à la force de gravitation sur un objet, elle n'accélère pas.
Par exemple, si une force de friction de 10 Newton s'oppose à une poussée de 15 Newton sur l'objet, celle-ci accélère comme si elle était poussée par une force nette de 5 Newton sans friction.
Deuxième loi de Newton
La première loi du mouvement de Newton prédit le comportement des objets pour lesquels toutes les forces existantes sont équilibrées.
La première loi (parfois appelée loi d'inertie) stipule que si les forces agissant sur un objet sont équilibrées, l'accélération de cet objet sera de 0 m / s / s. Les objets en équilibre (la condition dans laquelle toutes les forces sont équilibrées) n'accéléreront pas.
Selon Newton, un objet n'accélérera que s'il y a une force nette ou déséquilibrée agissant sur lui. La présence d'une force non équilibrée accélérera un objet, en modifiant sa vitesse, sa direction ou sa vitesse.
La deuxième loi du mouvement de Newton
Cette loi fait référence au comportement des objets pour lesquels toutes les forces existantes ne sont pas équilibrées. La deuxième loi stipule que l'accélération d'un objet dépend de deux variables: la force nette agissant sur l'objet et la masse de l'objet.
L'accélération d'un objet dépend directement de la force nette agissant sur l'objet et inversement de la masse de l'objet. Au fur et à mesure que la force agissant sur un objet augmente, l'accélération de l'objet augmente.
À mesure que la masse d'un objet augmente, l'accélération de l'objet diminue. La deuxième loi du mouvement de Newton peut être formellement énoncée comme suit:
"L'accélération d'un objet produite par une force nette est directement proportionnelle à la magnitude de la force nette, dans le même sens que la force nette et inversement proportionnelle à la masse de l'objet."
Cette déclaration verbale peut être exprimée sous la forme d’une équation comme suit:
A = Fnet / m
L'équation ci-dessus est souvent réorganisée sous une forme plus familière, comme indiqué ci-dessous. La force nette est assimilée au produit de la masse multiplié par l'accélération.
Fnet = m • a
L'accent est toujours mis sur la force nette. L'accélération est directement proportionnelle à la force nette. La force nette est égale à la masse multipliée par l'accélération.
L'accélération dans le même sens que la force nette est une accélération produite par une force nette. C'est la force nette qui est liée à l'accélération, la force nette est la somme vectorielle de toutes les forces.
Si toutes les forces individuelles qui agissent sur un objet sont connues, alors la force nette peut être déterminée.
Selon l'équation ci-dessus, une unité de force est égale à une unité de masse multipliée par une unité d'accélération.
Lors du remplacement des unités métriques standard par la force, la masse et l'accélération dans l'équation ci-dessus, l'équivalent d'unité suivant peut être écrit.
1 Newton = 1 kg • m / s2
La définition de l'unité métrique de force standard est indiquée par l'équation ci-dessus. Un Newton est défini comme la quantité de force requise pour donner une masse de 1 kg et une accélération de 1 m / s / s.
Magnitude et équation
Selon la deuxième loi de Newton, lorsqu'un objet accélère, il doit exister une force nette agissant sur lui. Au contraire, si une force nette agit sur un objet, celui-ci accélérera.
La magnitude de la force nette agissant sur un objet est égale à la masse de l'objet multipliée par l'accélération de l'objet, comme indiqué dans la formule suivante:
Une force nette est la force restante qui produit l'accélération d'un objet lorsque toutes les forces opposées ont été annulées.
Les forces opposées diminuent l'effet de l'accélération, diminuant la force nette de l'accélération agissant sur un objet.
Si la force nette agissant sur un objet est égale à zéro, l'objet n'accélère pas et se trouve dans un état appelé équilibre.
Lorsqu'un objet est en équilibre, deux choses peuvent être vraies: soit l'objet ne bouge pas du tout, soit l'objet se déplace à une vitesse constante. La formule pour l'équilibre est indiquée ci-dessous:
Des exemples
Considérons une situation hypothétique dans l'espace. Vous faites une sortie dans l’espace et organisez quelque chose sur votre ferry. Tout en travaillant sur le sujet avec une clé à molette, il se fâche et retire la clé, que se passe-t-il?
Une fois que la clé a quitté la main, elle continuera à se déplacer avec la même vitesse qu’elle avait donnée lorsqu’elle a été relâchée. Ceci est un exemple d'une situation de force nette nulle. La clé se déplacera à la même vitesse et n'accélérera pas dans l'espace.
Si vous lancez la même clé sur Terre, la clé tombera au sol et finira par s'arrêter. Pourquoi cela s'est-il arrêté? Une force nette agit sur la clé, la ralentissant et s’arrêtant.
Dans un autre exemple, disons que vous êtes sur une patinoire. Prenez une rondelle de hockey et glissez-la dans la glace.
Finalement, la rondelle de hockey ralentira et s’arrêtera, même sur une glace lisse et glissante. Ceci est un autre exemple d'une situation avec une force nette autre que zéro.
