Qu'est-ce que la force nette?

Le force nette il est défini comme la somme de toutes les forces agissant sur un objet. Un exemple? En frappant un ballon de football, la balle décolle et se déplace dans les airs. A ce moment, il y a une force nette agissant sur la balle.

Lorsque la balle commence à revenir au sol et s'arrête finalement, il y a également une force nette sur la balle.

La deuxième loi de Newton dit que "quand une force nette agit sur un objet, alors cet objet doit accélérer, c’est-à-dire que sa vitesse change de seconde en seconde". En frappant le ballon pour la première fois, il accélère et lorsque le ballon commence à freiner, 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, l'objet n'accélère pas, donc il se déplace à une vitesse constante. Si la force nette est ajoutée à une valeur différente de zéro, l'objet accélère.

Dans la nature, toutes les forces sont opposées à d'autres forces, telles que la friction ou les forces gravitationnelles opposées. Les forces ne peuvent produire une accélération que si elles sont supérieures aux forces opposées totales.

Si une force pousse un objet mais est assortie d'un frottement, l'objet n'accélère pas. De même, si une force pousse contre la gravité mais est inférieure à la force gravitationnelle sur un objet, elle n’accélère pas.

Par exemple, si une poussée de 15 Newton sur un objet est contrée par une force de frottement de 10 Newton, l'objet accélère comme s'il était poussé par une force nette de 5 Newton sans frottement.

Deuxième loi de Newton

La première loi de Newton sur le mouvement 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, alors l'accélération de cet objet sera de 0 m / s / s. Les objets en équilibre (la condition dans laquelle toutes les forces sont équilibrées) ne s’accéléreront pas.

Selon Newton, un objet ne s’accélère que si une force nette ou déséquilibrée agit sur lui. La présence d'une force déséquilibrée accélérera un objet, en changeant sa vitesse, sa direction ou sa vitesse et sa direction.

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 seconde 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 sur la masse de l'objet. Lorsque 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 formulée comme suit:

"L'accélération d'un objet produit par une force nette est directement proportionnelle à la grandeur de la force nette, dans la même direction 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 réordonnée à 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 la même direction 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 agissant sur un objet sont connues, 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.

Lorsque l'on remplace les unités métriques standard par la force, la masse et l'accélération dans l'équation ci-dessus, l'équivalence d'unité suivante peut être écrite.

1 Newton = 1 kg • m / s2

La définition de l’unité de mesure métrique standard est indiquée par l’équation ci-dessus. Un Newton est défini comme la quantité de force nécessaire pour obtenir 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 y avoir une force nette qui agit sur lui. Au contraire, si une force nette agit sur un objet, cet objet accélérera.

L'ampleur 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 toute 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 zéro, alors l'objet n'accélère pas et se trouve dans un état appelé équilibre.

Lorsqu'un objet est en équilibre, alors deux choses peuvent être vraies: soit l'objet ne bouge pas du tout, soit l'objet se déplace à une vitesse constante. La formule d'équilibre est présentée ci-dessous:

Des exemples

Considérez une situation hypothétique dans l'espace. Vous faites une sortie dans l'espace et organisez quelque chose sur votre ferry. En travaillant sur le sujet avec une clé, il se met en colère et tire 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 que celle qui lui a été donnée lors de sa libération. Ceci est un exemple de 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 est-ce que ça s'est arrêté? Il y a une force nette agissant sur la clé, qui ralentit et s'arrête.

Dans un autre exemple, disons que vous êtes sur une patinoire. Prenez une rondelle de hockey et faites-la glisser à travers la glace.

Finalement, la rondelle de hockey ralentira et s’arrêtera, même sur une glace lisse et glissante. Ceci est un autre exemple de situation avec une force nette autre que zéro.

Références

1. La salle de classe de physique. (2016). Deuxième loi de Newton. 11-2-2017, du site Web physicsclassroom.com: physicsclassroom.com.
2. Cárdenas, R. (2014). Qu'est-ce que Net Force? - Définition, magnitude et équations. 11-2-2017, du site Web http://study.com: study.com.
3. IAC Publishing, LLC. (2017). Qu'est-ce que la force nette? 11-2-2017, à partir du site Web Reference.com: reference.com.
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5. Pearson, A. (2008). Force et mouvement Chapitre 5. Force et mouvement. 11-2-2017, du site Web Pearson Education Inc: physics.gsu.edu.