Veja como determinar a magnitude da força que um carro exerce em um trailer ao rebocá -lo em uma estrada nivelada, juntamente com os principais fatores envolvidos:

Entendendo as forças

* Força do carro no trailer (f): Esta é a força que queremos calcular. É a força que o carro se aplica ao trailer, fazendo com que ele acelere.
* Massa do trailer (M): A massa do trailer é um fator crucial, porque quanto mais pesado o trailer, mais força é necessária para acelerá -la.
* Aceleração do trailer (a): A taxa na qual o reboque acelera (ou diminui a velocidade) afeta diretamente a força necessária.
* fricção (f): O atrito entre os pneus do trailer e a estrada se opõe ao movimento, reduzindo a aceleração.

A segunda lei de Newton

Podemos usar a Segunda Lei do Motion de Newton para calcular a força:

* f =ma

Onde:

* F é a força aplicada ao trailer
* M é a massa do trailer
* a é a aceleração do trailer

considerando o atrito

Para que a força líquida atue no trailer, precisamos explicar o atrito:

* Força líquida (f_net) =f - f

Onde:

* F_net é a força líquida no trailer
* F é a força do carro
* f é a força de atrito

calcular a força

1. Determine a aceleração (a): Essa é a taxa na qual a combinação de transa de carro está aumentando sua velocidade. Você precisará medir isso ou receber.

2. meça a massa do trailer (M): Isso pode ser encontrado na placa de identificação do trailer ou através de um serviço de pesagem de veículo.

3. Estime a força de atrito (f): O atrito depende do peso do trailer, da condição da superfície da estrada e dos pneus. Uma estimativa simples é assumir um coeficiente de atrito de cerca de 0,01. Calcule o atrito usando:
* f =μ * m * g
* μ é o coeficiente de atrito (aproximadamente 0,01)
* M é a massa do trailer
* G é a aceleração devido à gravidade (9,8 m/s²)

4. aplicar a segunda lei de Newton:
* f_net =ma
* f =ma + f (para incluir atrito)

Exemplo

Digamos:

* O trailer tem uma massa de 1000 kg.
* A combinação de reboque de carro está se acelerando a 1,5 m/s².
* A força de atrito é 98 Newtons (estimada no coeficiente de atrito).

Então:

* f =(1000 kg) * (1,5 m/s²) + 98 n =1598 n

Notas importantes:

* A força calculada é a força * líquida * que o carro se aplica ao trailer para superar o atrito e acelerá -lo.
* A força real que o motor do carro produz será maior que isso, pois parte da energia do motor é perdida por atrito interno e outros fatores dentro do trem de força do carro.
* Este cálculo assume uma estrada nivelada. Se a estrada for inclinada, você precisará considerar a força adicional necessária para combater a gravidade.