Come Calcolare la Forza

La forza è una grandezza fisica vettoriale che descrive l'interazione che avviene con un oggetto per metterlo in movimento o imprimergli un'accelerazione. La seconda legge di Newton descrive come la forza è in relazione alla massa e all'accelerazione di un corpo e viene utilizzata per calcolarne il valore. In linea generale, maggiore è la massa di un oggetto o di un corpo e maggiore sarà la forza necessaria per spostarlo.[1]

Parte 1
Parte 1 di 2:

Studiare la Formula della Forza

  1. Immagine titolata Calculate Force Step 1
    1
    Moltiplica la massa per l'accelerazione. La forza (F) necessaria per poter muovere un oggetto di massa (m) imprimendogli un'accelerazione (a) è descritta dalla seguente formula: F = m * a. Quindi la forza è pari alla massa moltiplicata per l'accelerazione.[2]
  2. Immagine titolata Calculate Force Step 2
    2
    Converti le grandezze in esame utilizzando le unità di misura del sistema internazionale (SI). L'unità di misura standard per la massa è il chilogrammo (kg), mentre quella dell'accelerazione i metri per secondo quadrato, cioè m/s2. Quando la massa e l'accelerazione vengono espresse in base al sistema internazionale delle unità di misura, si ottiene una forza espressa in Newton (N).[3]
    • Per esempio, se la massa di un oggetto è pari a 3 libbre, dovrai prima convertire tale valore in chilogrammi. Tre libbre sono pari a 1,36 kg, quindi la massa dell'oggetto in esame è di 1,36 kg.
  3. Immagine titolata Calculate Force Step 3
    3
    Ricorda che in fisica peso e massa fanno riferimento a due grandezze diverse. Se il peso di un oggetto viene fornito in Newton (N), dividilo per il coefficiente 9,8 per ottenere la massa equivalente. Per esempio, un peso pari a 10 N è equivalente a una massa di 10 / 9,8 = 1,02 kg.[4]
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Parte 2
Parte 2 di 2:

Utilizzare la Formula per Calcolare la Forza

  1. Immagine titolata Calculate Force Step 4
    1
    Calcola la forza necessaria per imprimere un'accelerazione di 5 m/s2 a un veicolo di 1.000 kg.[5]
    • Controlla tutti i dati in tuo possesso per verificare che siano espressi con le unità di misura corrette del sistema internazionale.
    • Moltiplica l'accelerazione 5 m/s2 per la massa del veicolo (1.000 kg) per ottenere il valore richiesto.
  2. Immagine titolata Calculate Force Step 5
    2
    Calcola la forza necessaria per imprimere a un carro di 8 libbre un'accelerazione di 7 m/s2.
    • Per prima cosa dovrai convertire tutti i dati in esame nelle unità di misura corrette. Una libbra è pari a 0,453 kg, quindi dovrai moltiplicare tale valore per 8 in modo da determinare la massa dell'oggetto in esame.
    • Moltiplica la massa espressa in chilogrammi (3,62 kg) per l'accelerazione richiesta (7 m/s2) per ottenere la forza necessaria.
  3. Immagine titolata Calculate Force Step 6
    3
    Calcola l'intensità della forza che occorre imprimere a un carrello della spesa del peso di 100 N in modo che abbia un'accelerazione pari a 2,5 m/s2.
    • Ricorda che 9,8 N sono pari a 1 kg. Quindi per convertire i Newton in chilogrammi dovrai dividerli per 9,8 kg. La massa del carrello della spesa in esame, espressa in chilogrammi, sarà quindi pari a 10,2 kg.
    • Adesso moltiplica il nuovo valore della massa (10,2 kg) per l'accelerazione (2,5 m/s2) e otterrai la forza necessaria.
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Consigli

  • Leggi sempre il testo del problema con molta attenzione per determinare se viene indicato il valore del peso o della massa dell'oggetto in esame.
  • Controlla che tutti i valori dati siano espressi con le unità di misura corrette: kg e m/s^2.
  • Un Newton, l'unità di misura standard per esprimere la forza, è pari a 1 kg * 1 m/s^2.[6]
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Riferimenti

  1. ↑ https://www.physicsclassroom.com/class/newtlaws/Lesson-2/The-Meaning-of-Force
  2. ↑ http://www.physicsclassroom.com/class/newtlaws/u2l3a.cfm
  3. ↑ https://www.bbc.com/bitesize/guides/zgv797h/revision/3
  4. ↑ http://www.npl.co.uk/reference/faqs/what-are-the-differences-between-mass,-weight,-force-and-load-(faq-mass-and-density)
  5. ↑ http://zonalandeducation.com/mstm/physics/mechanics/forces/newton/mightyFEqMA/mightyFEqMA.html
  6. ↑ https://www.grc.nasa.gov/www/k-12/airplane/newton.html

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Categorie: Fisica
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