{n} \bar{F}_{i}=\frac{d \bar{p}}{d t}(1)$$

где $\bar{p}=m \bar{v}$ — импульс тела, m–масса рассматриваемого тела,
$\bar{v}$ — скорость. Надо отметить, что уравнение (1) строго применимо только относительно
материальной точки. Если рассматривается протяженное тело, то под скоростью понимают скорость движения центра масс тела.

Если масса материальной точки (m)не изменяется во времени, то формула, определяющая результирующую силу, приложенную к ней
(второй закон Ньютона) можно представить в виде:

$$\bar{F}=m \frac{d \bar{v}}{d t}=m \bar{a}(2)$$

где $\bar{a}$ – ускорение, которое материальная точка приобретает в результате
воздействия на нее силы. Выражение (2) показывает то, что если
$\bar{F}$=0, то тело (материальная точка) движется равномерно и прямолинейно или покоится.

Если сила, приложенная к телу, является постоянной (по модулю и направлению), то формулу для нее можно представить в виде:

$$F=\frac{\Delta p}{\Delta t}=\frac{m\left(v_{2}-v_{1}\right)}{t_{2}-t_{1}}$$

Единицы измерения силы

Основной единицей измерения момента силы в системе СИ является: [F]=Н=(кг•м)/с²

В СГС: [F]=дин

1Н=10⁵ дин

Примеры решения задач

Пример

Задание. {2}}(1.4)$$

то, учитывая выражения (1.2) и (1.3), получаем:

$a = 6 \alpha t (1.5)$

Так как a_y=0, то получаем, что сила, которая действует на нашу точку, направлена по оси X, так как направление ускорение
и силы совпадают, а мы получили:

$$\bar{a}=6 \alpha t \cdot \bar{i}(1.6)$$

где $\bar{i}$ – единичный вектор, направленный по оси X.

Исходя из второго закона Ньютона, имеем:

$$F=m \cdot 6 \alpha t, \bar{F}=m 6 \alpha t \cdot \bar{i}$$

Ответ. Так как $F=m \cdot 6 \alpha t$, то с течением времени сила увеличивается по модулю.

Слишком сложно?

Формула силы не по зубам? Тебе ответит эксперт через 10 минут!

Пример

Задание. Два параллелепипеда лежат на горизонтальной поверхности. Они соприкасаются. Данные тела могут
скользить по поверхности опоры без трения. Масса одного тела равна m₁, второго — m₂. Первое тело толкнули с силой F₀. {\prime}}=\left(m_{1}+m_{2}\right) \bar{a}(2.3)$$

В проекции на ось X уравнение (2.3) примет вид:

$$F_{0}=\left(m_{1}+m_{2}\right) a(2.4)$$

Из уравнения (2.4) выразим ускорение:

$$a=\frac{F_{0}}{m_{1}+m_{2}}$$

Подставим правую часть выражения (2.5) в (2.2) вместо ускорения:

$$F=F_{0}-m_{1} \cdot \frac{F_{0}}{m_{1}+m_{2}}$$

Ответ. $F=F_{0}-m_{1} \cdot \frac{F_{0}}{m_{1}+m_{2}}$

Читать дальше: Формула сопротивления.

Калькулятор для расчет силы торических контактных линз

• OD

  -10.00 -9.75 -9.50 -9.25 -9.00 -8.75 -8.50 -8.25 -8.00 -7.75 -7.50 -7.25 -7.00 -6.75 -6.50 -6.25 -6.00 -5.75 -5.50 -5.25 -5.00 -4.75 -4.50 -4.25 -4.00 -3.75 -3.50 -3.25 -3.00 -2.75 -2.50 -2.25 -2.00 -1.75 -1.50 -1.25 -1.00 -0.75 -0.50 -0.25 0.00 +0.25 +0.50 +0.75 +1.00 +1.25 +1.50 +1.75 +2.00 +2.25 +2.50 +2.75 +3.00 +3.25 +3.50 +3.75 +4.00 +4.25 +4.50 +4.75 +5.00 +5.25 +5.50 +5.75

  OS

  -10.00 -9.75 -9.50 -9.25 -9.00 -8.75 -8. 50 -8.25 -8.00 -7.75 -7.50 -7.25 -7.00 -6.75 -6.50 -6.25 -6.00 -5.75 -5.50 -5.25 -5.00 -4.75 -4.50 -4.25 -4.00 -3.75 -3.50 -3.25 -3.00 -2.75 -2.50 -2.25 -2.00 -1.75 -1.50 -1.25 -1.00 -0.75 -0.50 -0.25 0.00 +0.25 +0.50 +0.75 +1.00 +1.25 +1.50 +1.75 +2.00 +2.25 +2.50 +2.75 +3.00 +3.25 +3.50 +3.75 +4.00 +4.25 +4.50 +4.75 +5.00 +5.25 +5.50 +5.75

• OD

  -3.50 -3.25 -3.00 -2.75 -2.50 -2.25 -2.00 -1.75 -1.50 -1.25 -1.00 -0.75

  OS

  -3.50 -3.25 -3.00 -2.75 -2.50 -2.25 -2.00 -1.75 -1.50 -1.25 -1.00 -0.75

• OD

  5° 10° 15° 20° 25° 30° 35° 40° 45° 50° 55° 60° 65° 70° 75° 80° 85° 90° 95° 100° 105° 110° 115° 120° 125° 130° 135° 140° 145° 150° 155° 160° 165° 170° 175° 180°

  OS

  5° 10° 15° 20° 25° 30° 35° 40° 45° 50° 55° 60° 65° 70° 75° 80° 85° 90° 95° 100° 105° 110° 115° 120° 125° 130° 135° 140° 145° 150° 155° 160° 165° 170° 175° 180°

• Вычислить

Ограничение ответственности: калькулятор предоставляется специалистам по контактной коррекции зрения исключительно в целях обучения и удобства, в сочетании с инструкциями по применению торических контактных линз ACUVUE^®. ООО «Джонсон и Джонсон» не участвует в подборе контактных линз, и данный калькулятор не заменяет соответствующего профессионального образования и обучения. ООО «Джонсон и Джонсон» не может гарантировать правильность или полноту информации, получаемой с помощью этого калькулятора. Подбор линз каждому пациенту следует рассматривать как уникальный, и любое назначение линз проводить в соответствии с его индивидуальными особенностями и потребностями. ООО «Джонсон и Джонсон» не рекламирует и не рекомендует какую-либо конкретную методику, выходящую за рамки информации по применению медицинского изделия. Возможно, что специалист по контактной коррекции зрения выберет другие подходящие методики по своему мнению.

Расчет силы резания мощности и крутящего момента при токарной обработке на металлорежущих станках Расчетные формулы при точении металла



Каталоги комплексных поставщиков для предприятий и служб сервиса / Catalogues of one-stop shop suppliers HOFFMANN GROUP | Справочник HOFFMANN GROUP 2012 Обработка резанием Garant (Всего 1091 стр. )
194 Справочник HOFFMANN GROUP 2012 Обработка материалов резанием Garant ToolScout Стр.166
Расчет силы резания мощности и крутящего момента при токарной обработке на металлорежущих станках Расчетные формулы при точении металла Расчет силы резания мощности и крутящего момента при токарной обработке на металлорежущих станках Расчетные формулы при точении металла _ Токарная обработка Теоретические основы Сила, мощность и момент при обработке резанием Поперечное сечение стружки Касательная составляющая силы резания Вращающий момент Мощность привода Расходуемая мощность на резание Глубина резания Ширина срезаемого слоя Подача Толщина срезаемого слоя Удельн. сила резания Удельн. сила резания при A = 1 мм2 Наклон касательной Частота вращения Скорость резания Угол в плане кпд Шлифование к, = kc1.1 i m h KS Sch Круглое шлифование h =Ъа‘-& i Плоское шлифование h = f a=he m z ,, a ae b njds ds F = b h к cmz m cm dW fz hm Fn c=F ck ck О о . 1 = F’cm v c = F t v c c 1000 1000 P= Pc a n Fcmz Средняя главная составляющая силы резания на режущую кромку Fn Нормальная сила Ft Касательное усилие KSch Поправочный коэффициент для учёта влияния размера зерна (см. с. табл. 11.9) Pa Мощность привода Pc Расходуемая мощность на резание Рабочее врезание Ширина срезаемого слоя = эффективная ширина шлифования Диаметр шлиф. круга Диаметр заготовки Подача на зуб Средняя толщина срезаемого слоя Сред. удельн. сила резания Основной показатель удельн. силы резания при A = 1 мм2 m Увеличение удельной силы резания Vc Скорость резания qs Соотношение скоростей (см. с. уравн. 11.6) hke Эффективный интервал зерна (см. с. табл. 11.8) uc Соотношение сил кпд A F c P a P Р k c k c1.1 r 166 GARANT Справочник по обработке резанием Л = b h = ap f ь=a. SinK h = f sinK, Fc = Л k = b h kc k, = a= , = IdL a n 60 000 9554 Pc n
См. также / See also :
Режимы резания при точении / Turning formulas
Перевод оборотов в скорость / Surface speed to RPM conversion			Обозначение резцов / Turning tool ISO code system
Технология токарной обработки металлов / Basics of metal turning			Растачивание на токарном станке / Boring on a lathe
Основные элементы токарного резца / Metal lathe tools Features			Нарезка резьбы на токарном станке / Thread turning
Справочник HOFFMANN GROUP 2012 Обработка резанием Garant (Всего 1091 стр.)
191 Формулы расчета силы резания и мощности при сверлении зенкеровании и развёртывании отверстий в заготовках деталей из металлов и сплавов	192 Мощность и крутящий момент при нарезании резьбы метчиком на станке Расчетные формулы для расчета режимов резания при механической обработке	193 Мощность и сила резания при фрезеровании металла на станках Расчетные формулы для торцевой и периферийной фрезерной обработки	195 Основное машинное время обработки на станках Формулы расчета при сверлении зенкеровании развёртывании резьбофрезеровании пилении	196 Формулы расчета времени обработки на станках Торцевое и периферийное фрезерование Продольное и торцевое точение заготовок из металла	197 Как рассчитать машинное время при обработке заготовок деталей из металла на станках Расчетные формулы для круглого и плоского шлифования
Справочники по резанию и каталоги инструмента HOFFMANN GROUP
Каталог HOFFMANN GROUP 2020 Режущий и вспомогательный инструмент для станков (1098 страниц)	Каталог HOFFMANN GROUP 2020 Измерительный и ручной инструмент Инвентарь (1194 страницы)	Каталог HOFFMANN GROUP 2020 Промышленная мебель и складское оборудование (666 страниц)	Каталог HOFFMANN GROUP 2020 Средства индивидуальной защиты (англ. яз / ENG) (442 страницы)	Каталог HOFFMANN GROUP 2018 Инструмент вспомогательный и режущий (1034 страницы)	Каталог HOFFMANN GROUP 2018 Инструмент Приборы Инвентарь (1162 страницы)
Каталог HOFFMANN GROUP 2017 Вспомогательный и режущий инструмент (998 страниц)	Каталог HOFFMANN GROUP 2017 Ручной и измерительный инструмент (1126 страниц)	Каталог HOFFMANN GROUP 2017 Производственная мебель и системы хранения (624 страницы)	Каталог HOFFMANN GROUP 2016 Станочный режущий инструмент и оснастка (англ.яз / ENG) (934 страницы)	Каталог HOFFMANN GROUP 2016 Слесарно- монтажный и мерительный инструмент (англ.яз / ENG) (1094 страницы)	Каталог HOFFMANN GROUP 2016 Производственная мебель (англ. яз / ENG) (562 страницы)
Каталог HOFFMANN GROUP 2016 Режущий инструмент и оснастка (нем.яз / DEU) (932 страницы)	Каталог HOFFMANN GROUP 2016 Ручной и измерительный инструмент (нем.яз / DEU) (1094 страницы)	Справочник HOFFMANN GROUP 2016 Режимы резания для режущего инструмента (EN DE ES IT FR) (904 страницы)	Каталог HOFFMANN GROUP 2015 Инструмент Оборудование Инвентарь (1643 страницы)	Каталог HOFFMANN GROUP 2015 Производственная мебель (459 страниц)	Справочник HOFFMANN GROUP 2012 Обработка резанием Garant (1091 страница)
Каталоги комплексных поставщиков для предприятий и служб сервиса / Catalogues of one-stop shop suppliers
— —

Расчет силы тока при сварке

Качественная сварка невозможна без точного и правильного расчета силы тока – важнейшего параметра в технологии сварочных работ. Если этот показатель слишком низкий, стержень будет залипать, и поджига дуги не произойдет. Напротив, если выбраны слишком высокие токи, электродуга зажжется хорошо, но возможно прожигание металла детали. Кроме того, и сам стержень сгорит быстрее, чем положено, особенно, если он небольшого диаметра.

Как же рассчитать необходимую мощность? Каким током варить электродом того или иного диаметра? Давайте посмотрим деально.

Ключевые параметры расчета режима сварки

Правильно выбранный режим работы сварочного оборудования обеспечивает хороший и быстрый поджиг и стабильную электродугу. Помимо силы тока параметрами, которые влияют на настройку режима, являются:

• род тока (постоянный, переменный) и полярность постоянного;
• диаметр электродного стержня;
• марка электродного проводника;
• пространственное положение шва при выполнении работ.

Чем больше перечисленных показателей учитывается в расчетах, тем качественнее будет результат. Рассмотрим, какой ток на какой электрод подается в зависимости от толщины последнего.

Диаметр электрода и сила тока

Толщина электрода напрямую зависит от толщины свариваемых деталей и размера сварного шва. Если ширина последнего не превышает 3–5 мм, то опытный сварщик, как правило, выберет расходник диаметром от 3 до 4 мм. При больших размерах сварочной ванны (5–8 мм) толщина стержня обычно составляет не более 5 мм.

Что же касается величины тока, то работают такие показатели. 

• При d 3 мм – от 65 до 100 Ампер. Диапазон значений широк, они зависят от пространственного положения шва и химического состава свариваемого металла (соответственно и металла сердечника). Сварщики-новички и любители не ошибутся, если выберут усредненное значение – 80–85 Ампер.
• При d 4 мм – от 120 до 200 А. Зависимость та же – состав металла, расположение шва в пространстве. Это самый распространенный диаметр стержня, характерный для промышленных работ. Позволяет варить и тонкие, и широкие швы.  
• При d 5 мм значение варьируется в диапазоне 169–250 А. Это уже достаточно большой диаметр. Роль играют не только состав сплава и положение шва, но и глубина проварки: чем она больше, тем больше должна быть и сила тока. Если глубина сварочной ванны не менее 5 мм, в режиме должен быть выставлен максимальный показатель – 250 А.
• При d 6–8 мм минимальный показатель мощности те же 250 Ампер. В условиях тяжелых работ с использованием трансформаторов он увеличивается до 300–350 А.

Ниже в таблице приведены рекомендуемые значения, которые известны любому профессиональному сварщику, но которые могут быть полезны для любителей и новичков.

Положение шва

Пространственное положение шва также играет большую роль при расчете мощности. Какой ток для сварки электродом выбрать с учетом этого критерия? Здесь важно знать, что наибольшие значения выбираются при заваривании швов в горизонтальном (нижнем) положении. Если шов накладывается вертикально, то сила тока в среднем будет на 10–15% меньше.

Самый низкий показатель – при наложении потолочных швов: ток должен быть ниже в среднем на 20%, чем при работе на горизонтальных поверхностях. Для наглядности укажем значения в таблице (на примере электродов с обмазкой основного типа).

Полярность

Сварка современными аппаратами производится только постоянным током прямой или обратной полярности. Электроды постоянного тока обеспечивают гораздо большую (на 15-20%) глубину провара, чем при использовании переменного тока от трансформатора.  

• На прямой полярности варят чугун, низколегированные, низко- и среднеуглеродистые стали и добиваются глубокого проплавления металла деталей.
• На обратной варят более широкий спектр сталей (низколегированные, низкоуглеродистые, средне- и высоколегированные), сваривают тонкостенные конструкции, также ее используют при высокой скорости плавления электродов.

И глубокий провар, и высокая скорость сварки требуют больших величин тока. Таким образом, и при обратной, и при прямой полярности сила тока может быть увеличена в обоих указанных случаях.

Напряжение

Отдельно следует сказать о напряжении. На современных инверторных устройствах этот показатель выставляется автоматически, поэтому в расчетах он не играет существенной роли. Для РДС этот диапазон составляет 16–30 Вольт.

Не влияет данный параметр и на глубину провара. Здесь важен фактор безопасности: в момент замены электрода напряжение дуги резко повышается до 70 В, поэтому сварщик должен быть крайне осторожен.

Формула расчета

Опытные сварщики обычно настраивают электродугу экспериментальным путем, не делая сложных предварительных расчетов. А новичкам пригодятся не только размещенные в статье таблицы, но и формула, по которой рассчитывается, каким электродам какой нужен ток. Она действует в отношении электродов самых востребованных диаметров (3–6 мм).

• I = (20+6d)d, где
• I – сила тока, d – диаметр электрода.

Если толщина стержня менее 3 мм, расчет осуществляется по формуле: I = 30d.

Однако и этими формулами следует пользоваться с учетом пространственного положения сварки: при потолочной варке отнимаем 10–15% от результата, который получаем по формуле.

Все важнейшие параметры режима сварки производитель, как правило, дает на упаковке. Не исключение – продукция Магнитогорского электродного завода. При корректной настройке необходимых показателей режима сварочных работ электроды МЭЗ обеспечат отличный поджиг электродуги, ее устойчивое горение и образцовый результат – ровный сварной шов с необходимыми характеристиками.

Возможно, вас заинтересует

Возможно, вас заинтересует

Возможно, вас заинтересует

В Турции вступил в силу запрет на расчеты в криптовалюте — Экономика и бизнес

АНКАРА, 30 апреля. /ТАСС/. Владельцы кошельков с криптовалютой в Турции не смогут с пятницы использовать это платежное средство для расчетов за товары и услуги на территории страны. В соответствии с принятыми Центробанком республики правилами регулирования соответствующий запрет вступил в силу с 30 апреля.

Самые крупные турецкие криптобиржи Binance, Ininal и Papara 29 апреля прекратили операции по снятию и вкладам турецкой лиры в криптовалюты.

Власти пресекли оборот криптовалют как напрямую между контрагентами, так и через посредников. Для этого официально зарегистрированные и лицензированные финансовые платформы, сервисы и платежные системы в Турции, работающие или имеющие возможность работать с криптовалютами, лишаются права оказывать какие-либо услуги по расчетным операциям с ними или разрабатывать новые бизнес-модели для перевода средств между кошельками, покупки, хранения или вывода криптовалюты в фиат.

ЦБ отмечает, что такие транзакции несут серьезные риски для договаривающихся сторон, в том числе ввиду отсутствия какого-либо эффективного контроля со стороны официальных регуляторов, в том числе в вопросах ценообразования. Финансовые власти страны считают, что нынешняя стоимость ряда криптовалют чрезмерно и неадекватно завышена.

Глава ЦБ Шахап Кавджиоглу отметил, что вступившие в силу правила «не являются запретом на всю экосистему» криптовалют. Целью принятых мер он назвал необходимость проработки сбалансированной системы для хранения и расчетов в этом типе валют, а до ее появления операции с криптовалютой не будут осуществляться во избежание возможных проблем. Между тем сам турецкий Центробанк вместе с другими финансовыми институтами страны продолжает разработку официальной криптовалюты и платформы для ее использования, которая, как ожидается, может быть готова к концу года.

На фоне введенных ограничений в Турции произошел скандал с местной криптобиржей Thodex. Ее основатель Фарук Фатих Озер, как сообщает газета Hurriyet, закрыл площадку и сбежал 20 апреля в Албанию как минимум с $108 млн средств его клиентов. Общий же объем привлеченных им денег может достигать $2 млрд. Власти арестовали более 70 человек, которые могут быть причастны к работе этой биржи. 24 апреля закрылась еще одна турецкая криптобиржа Vebitcoin.

Расчет силы, необходимой для снятия судна с мели

В целях определения необходимой силы для снятия судна с мели следует рассчитать его давление на грунт, которое создается потерей первоначальной осадки или дополнительным давлением, создаваемым затопленными отсеками (весом влившейся воды).

Давление судна на грунт от потери осадки можно  определить по формуле

где N₁ — давление судна на грунт, т.

Дополнительное давление судна на грунт, создаваемое затопленными отсе­ками (весом влившейся воды), можно определить по формуле

где N₂— давление судна на грунт, т;

К₁ — коэффициент полноты отсека;

K₂ — коэффициент проницаемости;

l₁ — длина отсека, м;

b — ширина отсека, м;

T₁— осадка судна после аварии.

Общая сила давления судна на грунт N определяется суммой N₁+N₂.

Если аварийное судно не имеет существенных деформаций днища и рваных пробоин, через которые камни входят внутрь корпуса судна, то сила, необходи­мая для снятия судна с мели, может быть рассчитана по формуле

где F — сила, необходимая для снятия судна с мели;

f — коэффициент трения судна о грунт.

В зависимости от характера грунта может быть принята следующая вели­чина коэффициента f:

жидкая глина — 0,18—0,22;

мягкая глина — 0,23—0,30;

.глина с песком — 0,30’—0,32;

песок мелкий — 0,35—0,38;

галька — 0,38—0,42;

каменная плита — 0,30—0,42;

камень-булыжник — 0,42—0,55.

Примечание.   Приведенные  коэффициенты   трения   f  не  учитывают  явления присоса, который может ‘увеличить потребную силу для стягивания.

Это  увеличение силы  может  быть  ориентировочно  определено  по формуле

N₂= (0,054-0,25) N₁;  где N₂— сила присоса  к грунту;  N₁—сила     давления

судна на грунт.

Онлайн калькулятор для расчета электромагнитной силы

В процессе эксплуатации электрического оборудования львиная доля логических схем используют в своей работе в качестве исполнительного органа катушку с магнитным сердечником. Принцип работы данного устройства заключается в появлении магнитной силы внутри витков, которая притягивает соленоид и совершает механическую работу.

За счет такого воздействия происходит перемещение контактов реле, открытие или закрытие клапанов, механическое включение кнопок и прочие манипуляции. Возможность перемещения того или иного ферромагнитного сердечника определяется параметрами катушки, которые и обуславливают величину электромагнитной силы.

Катушка с сердечником

Чтобы рассчитать электромагнитную силу катушки, с которой та воздействует на соленоид, используется онлайн калькулятор. Для расчета силы введите данные в соответствующие поля калькулятора:

• Укажите величину тока в амперах;
• Внесите площадь сечения сердечника в квадратных метрах;
• Проставьте значение количества витков в катушке;
• Укажите величину зазора между магнитопроводом и соленоидом катушки;
• Нажмите кнопку «Рассчитать» и в графе электромагнитной силы появится результат вычислений.

Если в результате расчета вы получили недостаточную величину силы и необходимо подобрать другие параметры для катушки, то просто сбросьте данные. Для этого используйте кнопку «Сбросить», которая обнулит нынешнее значение.

В калькуляторе для расчета электромагнитной силы используется такая формула:

Где

• F – величина электромагнитной силы, создаваемой катушкой;
• n – количество витков в этой катушке;
• I – сила тока, протекающего по катушке;
• m – магнитная постоянная;
• S – величина площади поперечного сечения магнитопровода;
• l_ср – величина зазора между элементами магнитной цепи.

Вышеприведенные расчеты применяются в случае выхода со строя катушки с магнитным сердечником, выполнявшей роль исполнительного органа какой-либо логической цепи, когда возникает вопрос о необходимости замены катушки или намотки новой. Калькулятор для расчета электромагнитной силы позволяет подбирать оптимальные параметры индуктивного элемента путем изменения каких-либо ее характеристик.

Как рассчитать силу | Sciencing

Обновлено 1 февраля 2020 г.

Автор: Кевин Бек

Обзор: Лана Бандойм, B.S.

Слово force встречается практически во всех мыслимых аспектах повседневной жизни, от спорта до погоды и военных конфликтов. Но по сути, сила — это концепция, уходящая корнями в физику, где она имеет очень конкретное и важное значение. Стандартная единица силы — ньютон (Н), равная кг м / с ² .

Сила — это одна из двух физических величин, которые влияют на движение объекта, вторая — масса.Описание движения объектов в пространстве называется кинематикой , которая учитывает положение, скорость и ускорение; Включение силы и массы в изучение движения вводит понятие динамики .

Законы движения Ньютона

Перед тем, как узнать о конкретных силах и о том, как проводить расчеты с использованием этой величины, полезно рассмотреть три основных закона движения, придуманных Исааком Ньютоном:

1. Каждый объект находится в состоянии постоянного движения (включая отдых) останется в этом состоянии, если на него не будет действовать внешняя сила.
2. Сила — это произведение массы и ускорения.
3. Для каждой силы существует сила, противоположная по направлению и равная по величине.

Второй закон Ньютона представляет наибольший интерес, если вы хотите вычислить силу или определить массу или ускорение, если дана информация о силе и одной из двух других величин. Ускорение — это изменение скорости.

Примеры сил

Вы можете думать о силе как о чем-то, что толкает или тянет; Хотя метафора полезна, однако, она не очень помогает вам в понимании реального мира. Вместо этого список, показывающий диапазон природных сил, является лучшим инструментом для знакомства с силами, которые вы будете использовать в своих физических расчетах.

Вес — это загадочная сила, которая действует на все объекты с массой и является результатом гравитации, которая на поверхности Земли имеет значение 9,8 метра в секунду в квадрате (9,8 м / с ² ). Напряжение, эластичность, трение и так называемая нормальная сила — это силы, действующие на твердые тела; плавучесть, подъемная сила, тяга и сопротивление — силы, однозначно связанные с жидкостями (жидкостями и газами).

Электростатические силы и магнитные силы связаны с заряженными частицами. Кроме того, природа включает в себя четыре фундаментальные силы , которые порождают все остальные силы. Одна из них — гравитация, которая на сегодняшний день является самой слабой фундаментальной силой; другие — это электромагнетизм и сильные и слабые ядерные взаимодействия в атомах.

Уравнение силы

Стандартная форма формулы силы в физике утверждает, что чистая внешняя сила , действующая на объект, является произведением его массы и его ускорения:

\ textbf {F} = m \ textbf {a }

Здесь сила и ускорение векторных величин , что означает, что они имеют как значение (величину, представленную числом), так и направление в пространстве, связанное с ними.Масса — это скалярная величина , то есть означает, что она полностью описана в терминах своей величины.

Пример расчета силы

Компактный автомобиль массой 1000 кг ускоряется на север со скоростью 5 м / с ² . Какая сила создается этим ускорением?

F = (1000 кг) (5 м / с ² ) = 5000 Н.

Автомобиль в конечном итоге достигает скорости 40 м / с (около 90 миль в час) и выравнивается на этой скорости. Какая внешняя сила действует на машину сейчас?

Это своего рода вопрос с подвохом. В то время как ускоряющийся автомобиль имеет большой импульс, если автомобиль не испытывает ускорения, обе стороны уравнения силы равны нулю, и нет чистой внешней силы, действующей на систему, в данном случае состоящую только из автомобиля. Физическая величина, представляющая наибольший интерес здесь, импульс , является произведением массы и скорости v (сравните это с уравнением силы).

Расчет силы

Сила толкающая или тянущая.

Силы на объект обычно сбалансированы (в несбалансированном состоянии объект ускоряется):

Пример: силы на вершине этой опоры моста равны

в балансе (это не ускорение):

Кабели тянут вниз одинаково влево и вправо, и это уравновешивается толчком башни вверх . (Башня толкает? Да! Представьте, что вы стоите там вместо башни.)

Мы можем смоделировать силы следующим образом:

И когда мы помещаем их лицом к хвосту , мы видим, что они закрываются сами на себя , что означает, что чистый эффект равен нулю:

Силы уравновешены.

Силы в равновесии считаются в равновесии : также нет изменений в движении.

Диаграммы свободного тела

Первый шаг — построить диаграмму свободного тела (также называемую диаграммой сил).

Free Body Diagram : Эскиз, на котором тело отделено от мира, за исключением сил, действующих на него.

В примере с мостом диаграмма свободного тела для вершины башни:

Схема свободного тела

Это помогает нам ясно представить себе силы , действующие на тело .

Пример: Автомобиль на шоссе

Какие силы действуют на машину, едущую по шоссе?

Двигатель работает тяжело, так почему же машина не продолжает ускоряться?

Поскольку движущая сила уравновешивается:

• Сопротивление воздуха (проще говоря: воздух сопротивляется толканию),
• Сопротивление качению, также называемое трением качения (шины сопротивляются изменению формы)

Как это:

Схема свободного тела

W — масса автомобиля,

R ₁ и R ₂ — сопротивление качению шин,

N ₁ и N ₂ — силы реакции (уравновешивающие вес автомобиля).

Примечание: стальные колеса (как в поездах) имеют меньшее сопротивление качению, но слишком скользкие на дороге!

Расчеты

Сила — это вектор. Вектор имеет величину , (размер) и направление , :

.

Мы можем моделировать силы, рисуя стрелки правильного размера и направления. Как это:

Пример: восхищение видом

Брэди стоит на краю балкона, опираясь на горизонтальную балку и распорку:

Он весит 80кг.

Какие силы?

Давайте возьмем то место, на котором он стоит, и подумаем о силах, которые там находятся:

Его вес

Его масса 80 кг создает силу тяжести, направленную вниз.

Сила — это масса, умноженная на ускорение: F = m a

Ускорение свободного падения на Земле составляет 9,81 м / с ² , поэтому a = 9,81 м / с ²

F = 80 кг × 9.81 м / с ²

F = 785 N

Другие силы

Силы уравновешены, поэтому они должны замкнуться в себе следующим образом:

Для ее решения можно использовать тригонометрию.
Поскольку это прямоугольный треугольник , SOHCAHTOA поможет.

Для балки Beam мы знаем Смежное, мы хотим знать Противоположное, и «TOA» говорит нам использовать Tangent:

загар (60 °) = Луч / 785 Н

Ширина / 785 N = желто-коричневый (60 °)

Луч = tan (60 °) × 785 N

Балка = 1.732 … × 785 Н = 1360 Н

Для стойки Strut мы знаем смежный объект, мы хотим знать гипотенузу, и «CAH» говорит нам использовать косинус:

cos (60 °) = 785 Н / стойка

Распорка × cos (60 °) = 785 Н

Стойка = 785 Н / cos (60 °)

Стойка = 785 Н / 0,5 = 1570 Н

Решено:

Интересно, какая сила действует на балку и стойку по сравнению с поддерживаемым весом!

Крутящий момент (или момент)

Что делать, если балка просто воткнута в стену (консоль)?

Нет опорной стойки, что происходит с силами?

Схема свободного тела выглядит так:

Сила, направленная вверх R , уравновешивает направленную вниз Вес .

Только с этими двумя силами луч будет вращаться, как пропеллер! Но есть также «эффект поворота» M , называемый Moment (или Torque ), который уравновешивает его:

Момент : Сила, умноженная на расстояние под прямым углом.

Мы знаем, что вес составляет 785 Н, и нам также необходимо знать расстояние под прямым углом , которое в данном случае составляет 3,2 м.

M = 785 Н x 3,2 м = 2512 Нм

И именно этот момент останавливает вращение луча.

Вы можете почувствовать момент, держась за удочку.

Не только удерживая его вес, но и не позволяйте ему вращаться вниз.

Трение

Коробка на рампе

Ящик весит 100 кг.

Силы трения достаточно, чтобы удерживать его на месте.

Сила реакции R направлена ​​под прямым углом к ​​аппарели.

Коробка не разгоняется, значит, силы уравновешены:

Масса 100 кг создает силу тяжести, направленную вниз:

W = 100 кг × 9. 81 м / с ² = 981

Мы можем использовать SOHCAHTOA, чтобы решить треугольник.

Трение f :

sin (20 °) = f /981 N

f = sin (20 °) × 981 N = 336 N

Реакция N :

cos (20 °) = R / 981 Н

R = cos (20 °) × 981 N = 922 Н

И получаем:

Советы по рисованию диаграмм свободного тела

• Нарисуйте как можно проще.Коробки часто бывает достаточно.
• Силы указывают в направлении , они действуют на тело
• прямые стрелки для сил
• изогнутые стрелки для моментов

Сэм и Алекс вытаскивают ящик

Иногда вычисления могут быть проще, если мы превратим величину и направление в x и y :

Вы можете прочитать, как преобразовать их в полярные и декартовы координаты, но вот краткое описание:

Давайте воспользуемся ими!

Пример: вытаскивание ящика

Сэм и Алекс тянут ящик (вид сверху) :

• Сэм тянет с силой 200 Ньютонов при 60 °
• Алекс тянет с силой 120 Ньютонов под углом 45 °, как показано на рисунке

Что такое объединенная сила и ее направление?

Давайте сложим два вектора голова к хвосту:

Первое преобразование из полярной системы в декартовую (до 2 десятичных знаков):

Вектор Сэма:

• x = r × cos ( θ ) = 200 × cos (60 °) = 200 × 0. 5 = 100
• y = r × sin ( θ ) = 200 × sin (60 °) = 200 × 0,8660 = 173,21

Вектор Алекса:

• x = r × cos ( θ ) = 120 × cos (-45 °) = 120 × 0,7071 = 84,85
• y = r × sin ( θ ) = 120 × sin (-45 °) = 120 × -0,7071 = -84,85

Теперь у нас:

Добавьте их:

(100, 173,21) + (84,85, -84,85) = (184.85, 88,36)

Этот ответ действителен, но давайте вернемся к полярному, поскольку вопрос был в полярном:

• r = √ (x ² + y ² ) = √ (184,85 ² + 88,36 ² ) = 204,88
• θ = tan ^-1 (y / x) = tan ^-1 (88,36 / 184,85) = 25,5 °

И у нас есть (округленный) результат:

А для Сэма и Алекса это выглядит так:

Они могли бы получить лучший результат, если бы стояли плечом к плечу!

Force

Force — это абстракция, представляющая взаимодействие между объектами «выталкивание» и «вытягивание».

Единица силы — Ньютон (Н) — где один ньютон — это один килограмм-метр в секунду в квадрате . Ньютон определяется как сила, которая при приложении к массе один килограмм дает ускорение один метр в секунду в квадрате .

F = ma (1)

, где

F = усилие (Н, фунт _f )

м = масса ( кг, гильзы )

a = ускорение (м / с ² , фут / с ² ) )

Силы обычно выражаются как векторы с величиной, направлением и точка приложения.Суммарный эффект двух или более сил, действующих на одну и ту же точку, представляет собой векторную сумму сил.

• 1 Н = (1 кг) (1 м / с ² )
• Ньютон — это неуравновешенная сила, которая придает массе 1 кг ускорение 1 м / с ² .

В системе единиц сантиметр – грамм – секунда (cgs) — разновидности метрической системы — единица силы называется дин .

• 1 Н = 100000 дин
  
• Дин — это неуравновешенная сила, которая придает массе 1 грамм ускорение 1 см / с ² .

Единицей силы в имперской или британской системе является фунт — фунт, _{фунт f} .

• 1 фунт _f = 4,45 Н
• Фунт — это неуравновешенная сила, которая дает массу 1 снаряда и ускорение 1 фут / с ² .

Третий закон Ньютона

Третий закон Ньютона описывает силы, действующие на объекты, взаимодействующие друг с другом.Третий закон Ньютона может быть выражен как

• «Если один объект оказывает силу F на другой объект, то второй объект оказывает на первый объект равную, но противоположную силу F »

Body Force

Сила тела — это когда одно тело оказывает силу на другое тело без прямого физического контакта между телами. Примеры — гравитация или электромагнитные поля.

Реакции опоры

Поверхностные силы в опорах или точках контакта между телами называются реакциями .

Ускорение

Если есть общий дисбаланс между силами, действующими на тело, тело ускоряется. Если силы уравновешены, тело не будет ускоряться.

Пример — сила и ускорение

Масса 50 кг ускоряется с 2 м / с ² . Требуемая сила может быть рассчитана как

F = (50 кг) (2 м / с ² )

= 100 Н

Пример — Сила силы тяжести ( Вес)

Сила тяжести — вес — на яблоке массой 50 г (0.050 кг) из-за ускорения свободного падения a _g = 9,81 м / с ² — можно рассчитать как

F = (0,050 кг) (9,81 м / с ² )

= 0,4905 Н

Ускорение свободного падения на Земле

• Единицы СИ: a _г = 9,81 м / с ²

г = 32.174 фут / с ²

Калькулятор силы

Калькулятор ниже можно использовать для расчета силы, обусловленной массой и ускорением:

Пример — Подъем тела

Тело массой м = 60 кг поднимается лебедкой. Сила в подъемном канате составляет F _c = 700 Н. Вес силы тяжести — W — тянет тело вниз под действием силы тяжести — можно рассчитать как

W = ma _g

= (60 кг) (9.81 м / с ² )

= 588,6 Н

= 0,59 кН

Результирующая сила ускорения — F _a — которая перемещает тело вверх — может быть рассчитана путем вычитания веса силы троса как

F _a = (700 Н) — (588,6 Н)

= 111,4 Н

= 0,11 кН

Ускорение тела можно вычислить как

a = F _a / m

= (111.4 Н) / (60 кг)

= 1,86 м / с ²

Какова формула силы? — Определение и объяснение — Видео и стенограмма урока

Формула силы

Формула силы утверждает, что сила равна массе, умноженной на ускорение. Итак, если вы знаете массу и ускорение, просто умножьте их вместе, и теперь вы знаете силу! Единицами измерения ускорения являются метры на секунду в квадрате (м / с2), а единицей измерения массы — килограммы (кг).

Давайте посмотрим на пример:

Мэри пытается поднять ящик с пола на полку. Она разгоняет коробку массой 2 кг со скоростью 2 м / с2. Какую силу Мэри прилагает к коробке?

Чтобы решить эту проблему, просто умножьте массу (2 кг) на ускорение (2 м / с2), чтобы получить окончательный ответ: на коробку была приложена сила 4 Н. Помните, что в физике всегда включайте все единицы как в вашу задачу, когда вы показываете свою математику, так и когда вы пишете свой окончательный ответ.

Решение других переменных

Вы также можете вычислить любую другую переменную в уравнении, если у вас есть две из трех. Например, если у вас есть масса и сила, вы можете рассчитать ускорение.

Если вы немного не уверены в алгебраических уравнениях, вот вам ярлык!

Используя круг, проведите горизонтальную линию через середину. Затем разделите нижнюю половину круга на две части. Вверху напишите F для силы, а внизу поставьте м для массы в одной секции и a для ускорения в другой.Горизонтальная линия будет использоваться для деления, а вертикальные линии — для умножения. Затем закройте пальцем любую переменную, которую вы хотите найти. Например, предположим, что мы хотим найти ускорение. Накройте круг и . Теперь у вас осталось F , разделенное на м. Это математика, которую вы используете для вычисления силы! Довольно просто, да?

Давайте посмотрим на пример:

Джордан пытается подтолкнуть через комнату большой стул для своей тети.Она хочет, чтобы это было на солнце, чтобы она могла читать днем. Джордан использует 300 Н силы на стуле 300 кг. Насколько быстро Джордан должен разогнаться, чтобы передвинуть стул?

Давайте снова воспользуемся кругом. Закройте переменную, которую вы хотите найти, a. Теперь у нас осталось F , разделенное на м. Теперь мы можем подставить наши числа. Сила (300 Н), разделенная на массу (300 кг), равна 1 м / с2 — ускорению, которое Джордан должен использовать для перемещения кресла.

Net Force

Обычно на объекты одновременно действует множество сил, а не одна, как мы видели до сих пор.Чтобы вычислить другие переменные, нам нужно сложить силы, чтобы увидеть, что такое результирующая сила или сумма сил, действующих на объект. Сила считается вектором , что означает, что она имеет величину и направление. Обычно мы обозначаем силы, которые направлены вниз, как отрицательные, а силы, направленные вверх, как положительные. Точно так же силы, идущие влево, отрицательны, а силы, идущие вправо, положительны.

Ученые придумали отличный способ систематизировать совокупные силы, действующие на объект, который называется диаграммой свободного тела. Диаграммы свободного тела — это изображения, на которых изображены все силы, действующие на объект. Вы начинаете с точки, представляющей объект. Затем вы рисуете силы, действующие на объект, выходящий из точки, со стрелками на конце. Так, например, если я толкну коробку вправо с 10 Н, я нарисовал бы линию на диаграмме свободного тела справа, обозначенную 10 Н. После того, как вы записали все свои силы, пора их сложить! Мы добавляем силы только в одном направлении за раз.

Если в задаче используется более одной силы, сначала нужно нарисовать диаграмму свободного тела, вычислить чистую силу, а затем использовать круг или алгебру для решения.

Давайте посмотрим на пример:

Керри хочет повесить новую причудливую лампу весом 150 кг, которую она нашла в благотворительном магазине. Она знает, что Fg лампы или ее вес составляет 200 Н. Кабель, который она должна его подвесить, имеет только натяжение (FT) 150 Н. Каково ускорение лампы?

Сначала мы нарисуем диаграмму свободного тела, где F g идет вниз, поскольку это связано с силой тяжести, и F T идет вверх, поскольку веревка тянет лампу к потолку.

Далее, поскольку F g опускается, эта сила будет отрицательной, а поскольку F T возрастает, это число будет положительным. Когда мы добавляем -200 Н плюс положительные 150 Н, мы получаем -50 Н. Это означает, что общая сила, действующая на нашу лампу, снижается, что означает, что лампа тоже гаснет. Не похоже, что этот кабель подойдет Керри! Но давайте продолжим решать эту проблему, потому что нам нужно было найти ускорение.

Теперь, когда у нас есть чистая сила, мы можем использовать круг или алгебру.Когда мы подставляем числа, мы получаем -50 Н (сила), разделенную на 150 кг (масса), что дает нам ускорение -0,33 м / с2.

Резюме урока

Формула для силы говорит, что сила равна массе ( м ), умноженной на ускорение ( a ). Если у вас есть две любые из трех переменных, вы можете решить третью. Сила измеряется в Ньютонах (Н), масса — в килограммах (кг), а ускорение — в метрах в секунду в квадрате (м / с2). Если у вас более одной силы в задаче, сначала нарисуйте диаграмму свободного тела, затем добавьте свои силы, чтобы получить чистую силу, и, наконец, решите свою проблему.

Что следует помнить

• Сила равна массе, умноженной на ускорение.
• Сила измеряется в Ньютонах.
• Вы можете использовать уравнение силы, чтобы также найти массу или ускорение объекта.
• Чтобы рассчитать чистую силу, действующую на объект, можно нарисовать диаграмму свободного тела.

Результаты обучения

Просмотрите, а затем просмотрите этот видеоурок по формуле силы, чтобы вы могли легко выполнять следующие задачи:

• Напишите определение силы и поймите, как она измеряется
• Распознать формулу для расчета силы
• Создать диаграмму свободного тела
• Найдите другие переменные и рассчитайте чистую силу

Калькулятор приливной силы — Расчет с высокой точностью

[1] 2021/03/24 07:34 Женский / Моложе 20 лет / Высшая школа / Университет / Аспирант / Очень /

Цель использования

Построение мира, обеспечение что моя жизнеспособная луна не кипятится приливными силами ее материнского газового гиганта

[2] 2020/05/13 19:50 Мужчина / 50-летний уровень / Инженер / Очень /

Цель использования

, объясняя приливы и силы моему сыну.

[3] 2019/09/18 03:30 Мужской / До 20 лет / Начальная школа / Младший ученик средней школы / Очень /

Цель использования

Ну, я использовал его для создания теории майнкрафта использование черных дыр и пространства-времени странная теория, но убедительная

[4] 2019/07/08 02:59 Женский / уровень 20 лет / Самозанятые люди / Полезные /

Цель использования

Для построения мира

[5] 2019/05/21 00:56 Женский / До 20 лет / Старшая школа / Университет / аспирант / Маленький /

Цель использования

Требуется гравитационная постоянная.3

[6] 2019/02/22 01:02 Женский / 20-летний уровень / Старшая школа / Университет / аспирант / Очень /

Цель использования

Набор задач q с плохими записями

[7] 2019/02/03 08:20 Мужской / До 20 лет / Средняя школа / Университет / аспирант / Полезный /

Цель использования

Развлечения

[8] 2019/01 / 16 16:22 Мужской / 50 лет / Самозанятые / Очень /

Цель использования

Исследователь

Комментарий / Запрос

Что означают эти инициалы: dF; доктор, мм; р?

[9] 2017/11/08 10:30 Женский / До 20 лет / Старшая школа / Университет / аспирант / Немного /

Цель использования

Необходимы единицы расчета приливной силы

[10] 2017/05/22 08:01 Мужской / — / Высшая школа / Университет / Аспирант / Очень /

Цель использования

Используется для расчета приливной силы, добавлены уравнения в презентацию по физике

Расчет гравитационных сил | IOPSpark

Закон всемирного тяготения Ньютона

Земля и космос

Расчет гравитационных сил

Повествование о физике
для 11-14

Узнайте, как рассчитать гравитационные силы

Предположим, вы хотите рассчитать величину гравитационной силы, действующей между вами и вашим коллегой, когда вы приближаетесь друг к другу (на расстоянии одного метра) в коридоре.Мы можем сделать это довольно просто, используя уравнение Ньютона: сила _{гравитация} = G × M × м расстояние ² .

Предположим: ваша масса м 60 кг; масса вашего коллеги M 70 кг; расстояние между центрами, r , составляет 1 м; и G составляет 6,67 × 10 ^-11 ньютон квадратный метр килограмм ^-2 .

Подставляя эти значения в уравнение, получаем 6.67 × 10 ^-11 ньютон квадратный метр килограмм ^-2 × 60 килограмм × 70 килограмм1 метр ² . Вы можете выработать эту силу, и вы получите 2,8 × 10 ^-7 ньютон.

Другими словами, вы прикладываете к своему коллеге гравитационную притягивающую силу в 0,28 миллионных долей ньютона! Сила существует, но она слишком мала, чтобы ее можно было заметить на практике.

Из чисел ясно, что из-за того, что величина G настолько мала, величина гравитационной силы будет очень мала, если только тот или иной объект не имеет очень большую массу.

Вы можете использовать уравнение Ньютона, чтобы проверить эмпирическое наблюдение, что масса в 1 килограмм испытывает гравитационное притяжение около 10 Н на поверхности Земли. Это расчет гравитационного притяжения на поверхности Земли

сила _{сила тяжести} = G × M × м отрыв ²

Где: масса, м, , 1 килограмм; масса Земли, M , составляет 6,0 × 10 ²⁴ килограмм; радиус Земли (разделение масс), r , равен 6.4 × 10 ⁶ м; и G составляет 6,67 × 10 ^-11 ньютон на квадратный метр ^{килограмм-2} }.

Подставляем эти значения в уравнение и вычисляем его, чтобы получить силу в 9,8 ньютона.

Как и ожидалось, сила притяжения Земли на массу в 1 килограмм на ее поверхности составляет около 10 Н.

Как рассчитать силу пробивки (формула и калькулятор тоннажа)

Формула вычисления силы пробивки

Если вы пробиваете круглые или квадратные отверстия или некоторые другие формы отверстий в металле заданной толщины, вам просто нужно знать силу, необходимую, чтобы пробить дыру в стали.

Вы можете рассчитать требуемый тоннаж пробивки с помощью следующей формулы расчета силы пробивки (формула силы вырубки):

Усилие пробивки (кН) = Периметр (мм) * Толщина листа (мм) * Срез Прочность (кн / мм ² )

В метрических тоннах: деление результата КН на 9,81

• Периметр: сложите непрерывную линию, образующую границу замкнутой геометрической фигуры.

• Толщина: толщина, через которую будет протыкаться штамповочная форма.
• Прочность на сдвиг: Физические свойства листа, определяемые материалом листа, можно найти в руководстве по материалам.

Прочность на сдвиг обычных материалов следующая: единица измерения: кН / мм ²

Для различных таблиц прочности на сдвиг вы можете проверить следующий пост:

например: если пробить одно квадратное отверстие в пластине из низкоуглеродистой стали толщиной 3 мм, длина стороны 20 мм, вы получите:

• Периметр = 20 × 4 = 80 мм
• Толщина = 3 мм
• Прочность на сдвиг = 0,3447 кн / мм ²

Усилие удара (кН) = 80 x 3 x 0,3447 = 82.728 KN Преобразовать в тоннаж: 82.728 кН ÷ 9,81 = 8,43 тонны

Для получения более подробной информации о прочности на сдвиг, в том числе о том, как ее рассчитать, вы можете обратиться к ответу из Википедии.

Калькулятор усилия штамповки

 P.S: Если вы хотите рассчитать тоннаж гидравлического пресса, вы можете использовать наш калькулятор усилия гидравлического пресса  .
 Зазор пуансона и матрицы 
 Зазор между пуансоном и матрицами представляет собой общую разницу, которая является одним из критических факторов в процессе вырубки.
 Например, при использовании верхней матрицы ø12 и нижней матрицы ø 12,25 оптимальный зазор составляет 0,25 мм.
 Неправильный зазор уменьшит срок службы матрицы или заусенцы и приведут к вторичной резке, неправильное отверстие приведет к увеличению усилия демонтажа и т. Д.
 Кроме того, зазор матрицы зависит от материала и толщины, как правило, для углеродистой стали пластина, лучше всего 12-18% толщины.