Калькулятор расчёта силы
Сила – векторная физическая величина, характеризующая взаимодействие тел. Чтобы рассчитать силу, нужно знать массу тела и ускорение либо другие параметры в зависимости от типа задачи. Онлайн-калькулятор ниже выполняет расчёт для четырёх основных случаев.
Онлайн-калькулятор силы
Калькулятор поддерживает расчёт по следующим формулам:
- Сила по второму закону Ньютона: F = m·a
- Сила тяжести: F = m·g (g ≈ 9,81 м/с²)
- Сила упругости (закон Гука): F = k·x
- Сила трения: F = μ·N
Как рассчитать силу: формулы и методы
1. Сила по второму закону Ньютона
Самая универсальная формула:
F = m × a
- F – сила, Н
- m – масса тела, кг
- a – ускорение, м/с²
Пример: автомобиль массой 1500 кг разгоняется с ускорением 3 м/с². Сила, сообщающая ускорение:
F = 1500 × 3 = 4500 Н
2. Сила тяжести
Если тело находится вблизи поверхности Земли и движется только под действием силы тяжести:
F = m × g
- g – ускорение свободного падения, ≈ 9,81 м/с² (≈ 10 м/с² для упрощённых расчётов)
Пример: человек массой 70 кг. Сила тяжести:
F = 70 × 9,81 ≈ 687 Н
3. Сила упругости (закон Гука)
При деформации упругого тела:
F = k × x
- k – жёсткость пружины, Н/м
- x – удлинение (деформация), м
Пример: пружина жёсткостью 500 Н/м сжата на 0,04 м:
F = 500 × 0,04 = 20 Н
4. Сила трения
При скольжении тела по поверхности:
F = μ × N
- μ – коэффициент трения (безразмерный)
- N – сила нормальной реакции опоры, Н (для горизонтальной поверхности N = m·g)
Пример: ящик массой 50 кг скользит по полу (μ = 0,3):
N = 50 × 9,81 ≈ 491 Н Fтр = 0,3 × 491 ≈ 147 Н
Частые ошибки при расчёте силы
Путаница с единицами. Масса в кг, ускорение в м/с² – результат получится в ньютонах. Не переводите кг в граммы без перевода других величин.
Игнорирование ускорения свободного падения. При расчёте силы тяжести многие забывают умножить на g – без этого получится просто масса, а не сила.
Неправильный коэффициент трения. Значение μ всегда безразмерное (от 0 до 1). Не подставляйте его в ньютонах.
Отрицательная сила упругости. Закон Гука даёт модуль силы. Направление всегда против деформации – это учитывается в векторной записи.