İçeriğe geç

Kuvvet Hesaplayıcı

Newton'un ikinci yasasını kuvvet, kütle ya da ivme için çözün; kütle ve yerçekiminden ağırlığı bulun; bir katsayı ve normal kuvvetten sürtünmeyi hesaplayın; ya da birkaç kuvveti farklı açılarda toplayarak net kuvveti ve bunun yarattığı ivmeyi bulun. Her cevap çalışmasıyla birlikte gelir; net kuvvet modu bir serbest cisim diyagramı çizer. Tarayıcınızda çalışır; ücretsiz, üyelik gerektirmez.

Neyi hesaplamak istiyorsunuz?

Newton'un ikinci yasası: bir cisme etki eden net kuvvet, kütlesiyle ivmesinin çarpımına eşittir. Yalnızca etki eden kuvvetlerden biri değil, net kuvveti girin.

Bulunacak büyüklük

Hesaplanan

Sonuçlar

3000 N

Net kuvvet F

Çözüm adımları

  1. F = m × a denkleminden başlayın.
  2. F = 1200 × 2,5 = 3000 N

Kuvvet Hesaplayıcı Nasıl Kullanılır

  1. 1. Hesaplamayı seçin. Bir cisme etki eden net kuvvet için F = ma, ağırlık için W = mg, sürtünme için f = μN ya da birden çok kuvveti birleştirmek için Net kuvvet.
  2. 2. Bilinmeyeni seçin ve gerisini doldurun. Çözdüğünüz kutu cevap olur. Her kutunun kendi birim menüsü vardır — newton, kilonewton, pound-kuvveti, kilogram ya da pound, m/s² ya da g.
  3. 3. Birden çok kuvvet için büyüklük ve açı verin. Her açıyı pozitif x ekseninden saat yönünün tersine ölçün: 0° sağ, 90° yukarı, 180° sol, 270° aşağı. İvmeyi istiyorsanız bir kütle ekleyin.
  4. 4. Çalışmayı okuyun. Denklem, yeniden düzenleme ve yerine konan sayılar gösterilir; net kuvvet modu bileşenler tablosu ve bir serbest cisim diyagramı da ekler.

Denklemler

BüyüklükDenklemNotlar
Newton'un ikinci yasasıF = m × aF, cisme etki eden net kuvvettir; newton cinsinden (1 N = 1 kg·m/s²)
AğırlıkW = m × gStandart yerçekiminde g = 9,80665 m/s²; yani 1 kg, 9,80665 N ağırlığındadır
Sürtünmef = μ × NN normal kuvvettir; μs en büyük durgunluk sürtünmesini, μk kayma sürtünmesini verir
Yatay zeminde sürtünmef = μ × m × gDüz bir yüzeyde normal kuvvet, başka bir dikey kuvvet yoksa ağırlığa eşittir
Net kuvvetΣFx = ΣF cos θ, ΣFy = ΣF sin θBileşenleri toplayın, sonra |F| = √(ΣFx² + ΣFy²)

Kaynak: OpenStax University Physics, Cilt 1, bölüm 5.3 ve 6.2. Standart yerçekimi, tanım gereği kesindir (CGPM, 1901).

Çalışılmış Örnekler

F = ma. İvmesi 2,5 m/s² olan 1.200 kg'lık bir araba, 1.200 × 2,5 = 3.000 N'luk bir net kuvvete ihtiyaç duyar (varsayılan değer). Bunun net kuvvet olduğuna dikkat edin: motorun itkisi eksi hava direnci ve yuvarlanma direncidir.

Ağırlık. 70 kg'lık bir insan Dünya'da 70 × 9,80665 = 686,5 N, Ay'da ise 70 × 1,62 = 113,4 N ağırlığındadır. Kütlesi her iki yerde de 70 kg'dır.

Sürtünme. Normal kuvveti 200 N olan bir yüzeye bastıran ve μ = 0,4 olan bir blok, 0,4 × 200 = 80 N sürtünme hisseder. Yatay zeminde μ = 0,4 olan 10 kg'lık bir blok için f = 0,4 × 10 × 9,80665 = 39,23 N.

Net kuvvet. Sağa doğru 10 N, yukarı 6 N ve sola 4 N ile çekin. x bileşenlerinin toplamı 10 − 4 = 6 N, y bileşenlerinin toplamı 6 N'dir; bu yüzden net kuvvet √(6² + 6²) = 8,485 N ve 45° yöndedir. Cismin kütlesi 2 kg ise ivmesi aynı yönde 8,485 ÷ 2 = 4,243 m/s² olur.

Sürtünme Katsayıları

YüzeylerDurgunluk μsKayma μk
Kuru betonda kauçuk1,00,7
Ahşapta ahşap0,50,3
Kuru çelikte çelik0,60,3
Buzda ayakkabı0,10,05
Çelikte teflon0,040,04

Yaklaşık değerler, OpenStax University Physics, Cilt 1, Tablo 6.1'den alınmıştır. Gerçek katsayılar yüzeyin durumuna göre değişir.

Sık Yapılan Hatalar

  • Net kuvvet yerine tek bir kuvveti kullanmak. F = ma'da F, tüm kuvvetlerin vektör toplamıdır. 50 N'luk bir itme ile 50 N'luk sürtünme sıfır ivme verir.
  • Kütle ile ağırlığı karıştırmak. Kütle kilogram cinsindendir ve değişmez; ağırlık newton cinsinden bir kuvvettir ve g'ye bağlıdır. Kilogram gösteren bir terazi aslında ağırlığı ölçer ve bunu g'ye bölerek kütleyi verir.
  • Eğik bir yüzeyde ya da açıyla çekilirken normal kuvveti ağırlık sanmak. Normal kuvvet bu durumda mg'den farklıdır; rampalar için Eğik Düzlem Hesaplayıcı kullanın.
  • μ'yü tek bir cismin özelliği sanmak. Katsayı, bir yüzey çiftine aittir.

Sık sorulan sorular

Kuvvet nasıl hesaplanır?
Kütleyi ivmeyle çarpın: F = ma. İvmesi 3 m/s² olan 5 kg'lık bir cisim 15 N'luk bir net kuvvet gerektirir. Birden çok kuvvet etki ediyorsa, önce bunları vektör olarak toplayın ve elde edilen net kuvveti kullanın.
Newton nedir?
Bir newton, 1 kg'lık bir kütleye 1 m/s² ivme veren kuvvettir; yani 1 N = 1 kg·m/s². Dünya yüzeyine yakın, yaklaşık 100 g'lık küçük bir elmanın ağırlığı kadardır.
Kütle ile ağırlık arasındaki fark nedir?
Kütle, bir cismin ne kadar madde içerdiğini ölçer ve her yerde aynıdır. Ağırlık, o kütleye etki eden yerçekimi kuvvetidir, W = mg; bu yüzden konuma göre değişir. Aynı 70 kg'lık insan Dünya'da yaklaşık 686,5 N, Ay'da ise 113,4 N ağırlığındadır.
Birden çok kuvvetten net kuvveti nasıl bulursunuz?
Her kuvveti x ve y bileşenlerine ayırın (F cos θ ve F sin θ), tüm x bileşenlerini ve tüm y bileşenlerini toplayın, sonra iki toplamı Pisagor teoremiyle birleştirin. Yön, ΣFy'nin ΣFx'e oranının atan2 değeridir.
Sıfır net kuvvet ne anlama gelir?
Cisim dengededir: durgun kalır ya da sabit hızla hareket eder. Sıfır net kuvvet, hiç kuvvet etki etmediği anlamına gelmez; yalnızca kuvvetlerin birbirini götürdüğü anlamına gelir. Hesaplayıcı bu durumu açıkça bildirir.
Pound-kuvvetini newtona nasıl çevirirsiniz?
4,448222 ile çarpın: 1 lbf, standart yerçekiminde bir pound (0,45359237 kg) kütlenin ağırlığıdır: 0,45359237 kg × 9,80665 m/s². Bir kilogram-kuvvet tam olarak 9,80665 N'dur. Birim menüleri bu dönüşümleri sizin yerinize yapar.

İlgili araçlar

Fen ve laboratuvar hesaplayıcıları kategorisinde daha fazlası