Magnitud de la fuerza
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Esta es una calculadora en línea fuerza resultante con la capacidad de calcular la fuerza resultante de varias fuerzas, hasta 4 en total en un sistema de fuerza concurrente. Las fuerzas y los ángulos deben ser introducidos cada uno como números positivos, la fuerza resultante calculada y su ángulo se emiten gráficamente y como un valor numérico. La fuerza resultante FR se muestra en naranja.
La fuerza F1 es de 5 N, con un ángulo de 45 °. La segunda fuerza F2 es de 7 N, pero el ángulo aquí es de 215 °, la tercera 5 N y 7 ° y la última fuerza 6 N y 165 °. El resultado aparece en el momento en que has introducido el último número y ahora debería tener este aspecto:
La fuerza resultante de la calculadora en línea muestra una fuerza resultante con la primera fuerza introducida, que es entonces idéntica a la fuerza introducida. Si no se introducen todas las fuerzas, el cálculo se realiza de todas formas. De este modo, se puede calcular la fuerza resultante para 3 fuerzas o la fuerza resultante para 2 fuerzas.
Fórmula de la fuerza neta
Pasos para hallar la magnitud y el ángulo de una fuerza resultanteCuando nos dan dos vectores con el mismo punto inicial, y son de longitudes diferentes y apuntan en direcciones distintas, podemos pensar en cada uno de ellos como una fuerza. Cuanto más largo es el vector, más fuerza ejerce en su dirección.A menudo queremos ser capaces de encontrar la fuerza neta de los dos vectores, que será un tercer vector que contrarresta la fuerza y la dirección de los otros dos. Piensa que el vector resultante representa la cantidad de fuerza y la dirección en la que habría que tirar para anular la fuerza de los otros dos vectores.
Para definir este tercer vector, tenemos que encontrar su magnitud (su longitud), que será la fuerza, en Newtons N, y su ángulo, desde la dirección positiva del eje x.Para encontrar la magnitud y el ángulo de una fuerza resultante, creamos ecuaciones vectoriales para cada una de las fuerzas dadas, sumamos las ecuaciones vectoriales para obtener la ecuación vectorial de la fuerza resultante, y encontramos la magnitud de la fuerza resultante utilizando la nueva ecuación vectorial y la fórmula de la distancia? D=cuadrado{izquierda(x_2-x_1\a la derecha)^2+izquierda(y_2-y_1\a la derecha)^2. Hallar el ángulo de la fuerza resultante utilizando la nueva ecuación vectorial y la fórmula
Calcular la aceleración a partir de la fuerza y la masa
Solución:Sean F1, F2 y F3 las fuerzas con magnitudes de 50 N, 10 N y 70 N. Sea también positiva la dirección hacia la derecha. Entonces;F1 = 50 N, F2 = 10 N y F3 = – 70 NLa fuerza resultante: F = F1 + F2 + F3 = 50 + 10 – 70 = -10 NF = – 10 N significa, que la fuerza resultante es de magnitud 10 N, actuando hacia la izquierda.Ejemplo: Dos amigos aplican fuerzas sobre una mesa como se muestra en la figura, ¿en qué dirección se moverá la mesa?
La fuerza neta tiene una magnitud de 17 N (utilizando el teorema de Pitágoras. La fuerza neta tiene una magnitud de 17 N (usando el diagrama de Pitágoras) y está dirigida en un ángulo \[\theta = {\tan ^{–1}\left( {\frac{{15}}{8}\right)\\ncon la fuerza de 8 N. La mesa se moverá en esta dirección: Sobre un cuerpo actúan tres fuerzas de igual magnitud. Entonces elija la afirmación correcta.Opciones:(a) La fuerza resultante nunca puede ser cero(b) La resultante puede ser cero si todas ellas son colineales(c) Para que la resultante sea cero, una fuerza debe ser opuesta a la combinación de las otras dos.(d) La resultante de tres fuerzas iguales es siempre cero.Respuesta: (c)
Fuerza neta
El efecto de la fuerza neta aceleraría el objeto en la misma cantidad que todas las fuerzas reales que actúan sobre el objeto. Por tanto, podemos decir que la fuerza neta es una única fuerza que produciría el mismo efecto que todas las fuerzas actuando conjuntamente.
Sabemos que la fuerza es una magnitud vectorial, es decir, que tenemos que especificar tanto la magnitud como la dirección de una fuerza para dar su descripción completa. Esto significa que debemos sumar las fuerzas individuales para hallar la fuerza neta, igual que sumamos otros vectores.
Para entender esto, consideremos un escenario sencillo en el que dos fuerzas F1F_1F1 y F2F_2F2 actúan sobre un cuerpo desde dos direcciones diferentes. Podemos representar estas dos fuerzas como dos vectores F1→sobre flecha{F_1}F1 y F2→sobre flecha{F_2}F2 que actúan en los ángulos θ1\theta_1θ1 y θ2\theta_2θ2 (ver figura 1).
Fig. 1: Cálculo de la fuerza neta.Utilizando la ley del triángulo de la adición de vectores, sabemos que si dos vectores que actúan simultáneamente sobre un cuerpo pueden representarse en magnitud y dirección por los dos lados de un triángulo tomados en un orden, la resultante de estos dos vectores puede representarse en magnitud y dirección por el tercer lado del triángulo tomado en el orden opuesto (véase el diagrama de la fuerza neta en la figura 1).
