Il calcolo principale dei vettori di forza in corsi introduttivi di fisica prevede la scomposizione di un vettore di forza in componenti perpendicolari. Somma di vettori comporta immissione vettori in una serie, la testa di un vettore per la coda del prossimo, per formare una catena di corrispondenza. Una tal catena è equivalente a un singolo vettore disegnato dalla coda vettoriale ad una estremità della catena alla testa vettoriale all'estremità opposta della serie. Di conseguenza, vettore decomposizione in vettori perpendicolari è radicata in..--ed equivalente a-- somma vettoriale.
Istruzioni
• Supponiamo di che avere un blocco che riposa su un piano inclinato. La forza di attrito tra il blocco e la pendenza è parallela alla superficie inclinata. È una funzione della forza normale del blocco su piano inclinato, causata dalla gravità. Per un esempio, si supponga che l'inclinazione è di 30 gradi dalla posizione orizzontale e il blocco pesa 0,5 kg.
• Visualizzare la forza gravitazionale sul blocco come un vettore verticale rivolta verso il basso dal centro del blocco (o disegnare).
• Disegnare due vettori più piccoli per formare un triangolo con il vettore verticale. Fare uno vettore parallelo al pendio, con la sua coda toccando la coda del vettore verticale. Fare il terzo vettore perpendicolare al vettore secondo, in modo che la sua coda tocca la testa del secondo vettore, e la testa tocca la testa del vettore verticale. Rendere le lunghezze di questi due vettori tale che formano un angolo retto dove si intersecano con a vicenda. Di somma di vettori, riassumono alla parità il vettore più grande, verticale.
• Avere la lunghezza del vettore verticale corrisponde alla grandezza della forza rappresentano. Poiché 0,5 kg volte che la costante di gravitazione universale ("g") è la grandezza della forza verticale, lunghezza del vettore corrisponde a 0,5 x 9,80 = 4,90 Newton (N).
• Notare che l'angolo di inclinazione è lo stesso come l'angolo di cui il vettore normale interseca il vettore verticale. Contrassegnare questo angolo tra i due vettori come 30 gradi. Con la grandezza del vettore verticale pari a 4.9N, la lunghezza del vettore tangente deve essere 4,90 x sin 30 N = 2,45 N. La lunghezza del vettore normale deve essere 4,90 x cos 30 N = 4,24 N.
• Nota che, come ha dichiarato il teorema di Pitagora, le piazze dei due vettori più piccoli è uguale la Piazza del vettore verticale: 4,24 ^ 2 + 2,45 ^ 2 = 4,90 ^ 2, dove l'accento circonflesso "^" indica l'elevamento a potenza.
• Calcolare la forza di attrito tangenziale moltiplicando la forza normale (4,24 N) per il coefficiente di attrito, che per ora si può supporre è 0,05. Di conseguenza, la forza di attrito agisce per mantenere il blocco nella posizione con una forza di 0,21 N.
• Determinare l'accelerazione del blocco giù il pendio da aggiunta di vettore. 0.21 N in forza tangenziale di attrito si oppone il 2,45 N in tangenziale forza gravitazionale, quindi la forza efficace tirando il blocco giù il pendio è seconda legge 2.24 N. uso di Newton (F = ma) per dividere il blocco di massa per ottenere la sua accelerazione lungo la superficie di pendenza: 2.24N / 0,5 kg = 4,48 m al secondo quadrato.