Home » Articole » RO » Știință » Fizica » Mecanica » Mișcarea unui obiect supus unei forțe laterale

Mișcarea unui obiect supus unei forțe laterale

postat în: Mecanica 0

Mișcarea unui obiect supus unei forțe laterale(Credit NASA)

Sir Isaac Newton a prezentat pentru prima dată cele trei legi ale mișcării sale în “Principia Mathematica Philosophiae Naturalis” în 1686. Prima lege afirmă că fiecare obiect va rămâne în repaus sau în mișcare uniformă într-o linie dreaptă dacă nu este obligat să-și schimbe starea prin acțiunea unei forțe externe. Când se aplică o forță exterioară F, obiectul este accelerat a în direcția forței cu o mărime direct proporțională cu forța și invers proporțională cu masa m a obiectului. Aceasta este o reafirmare a celei de-a doua legi de mișcare a lui Newton:

a = F / m

Mai jos prezentăm două exemple de mișcare a unui obiect care este supus unei singure forțe laterale exterioare. În ambele cazuri, vedem mișcarea de deasupra. Un obiect, reprezentat de un cerc negru, se deplasează din partea de jos a imaginii cu o viteză inițială constantă V. Cercurile negre mici reprezintă poziția obiectului pe măsură ce trece timpul; linia roșie este calea sau traiectoria mișcării obiectului. Nu există inițial o forță externă care să acționeze asupra obiectului, deci în conformitate cu prima lege a lui Newton, obiectul se mișcă în sus cu o viteză constantă. Obiectul este apoi supus unei forțe laterale F.

Traiectoria A – Forța instantanee

În partea stângă a figurii, forța F este îndreptată spre dreapta direcției de mișcare inițiale și este aplicată instantaneu asupra obiectului. Acest tip de aplicare de forță are loc dacă obiectul are o coliziune cu un alt obiect care se mișcă spre dreapta. Ca răspuns la a doua lege a lui Newton, obiectul primește o accelerație instantanee spre dreapta; viteza spre dreapta este schimbată de la zero la o nouă valoare. Amintiți-vă că forțele, accelerațiile și vitezele sunt cantități vectoriale care au atât o magnitudine cât și o direcție, și că accelerația unui obiect ca răspuns la o forță exterioară este în direcția forței. Deoarece forța este îndepărtată instantaneu, obiectul continuă într-o mișcare în linie dreaptă așa cum este descrisă de prima lege. Obiectul are acum o componentă suplimentară a vitezei (spre dreapta) care rămâne până când o forță externă viitoare acționează asupra obiectului.

Traiectoria B – Forța continuă

În partea dreaptă a figurii, forța F este îndreptată spre dreapta căii și este aplicată continuu asupra obiectului. Acest tip de aplicare a forței apare dacă obiectul este supus unei forțe laterale aerodinamice perpendiculară pe direcția de zbor, cum ar fi în cazul schimbării de direcție a unei aeronave sau o minge aruncată care se rotește. Dacă forța rămâne constantă și este aplicată perpendicular pe mișcare, calea rezultantă este un arc circular. Raza cercului este numită raza de curbură – R și depinde de mărimea relativă a vitezei V și de accelerația a generată de forța laterală.

R = V^2 / a

Atunci când forța este îndepărtată (aeronava adusă la nivelul de plutire cu aripile orizontal), obiectul continuă într-o mișcare de linie dreaptă, așa cum este descrisă de prima lege. O forță continuă aplicată perpendicular pe mișcare este numită forță centralizată deoarece produce o mișcare circulară în jurul unui punct central.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.