1。ニュートンの第二法則:
* f =m * a
* f: 力(Newtonsで測定、n)
* m: 質量(kgキログラムで測定)
* a: 加速度(1秒あたりのメートルで測定、m/s²)
* アプリケーション: これは、力を計算する最も一般的な方法です。オブジェクトの質量とその加速を知っている場合は、それに作用する力を直接計算できます。
2。ポテンシャルエネルギーから:
* f =-du/dx
* f: 力(Newtonsで測定、n)
* u: ポテンシャルエネルギー(Joules、Jで測定)
* x: 位置(メーター、mで測定)
* アプリケーション: この方程式は、力がポテンシャルエネルギー場に関連している場合に使用されます。たとえば、重力は重力ポテンシャルエネルギーから計算できます。
3。力センサーの使用:
* 力センサー: これらは、それらに作用する力を測定するデバイスです。これらは一般に、エンジニアリングおよび科学的アプリケーションで使用されます。
* タイプ: ひずみゲージセンサー、荷重セル、圧電センサーなど。
* アプリケーション: 力センサーは、他の量から計算する必要なく、力を直接測定するために使用されます。
4。他の物理的法則から:
* Coulomb's Law: 充電されたオブジェクト間の静電力を計算します。
* Hooke's Law: スプリングによって加えられた力を計算します。
* ドラッグフォース: 流体を通過するオブジェクトに作用する力を計算します。
* 浮力力: 流体に沈んだオブジェクトに作用する上向きの力を計算します。
5。実験測定:
* 直接測定: 場合によっては、スプリングスケールやバランスなどのツールを使用して力を直接測定できます。
* 間接測定: ビームのたわみやオブジェクトの運動量の変化など、他の測定から力を推測できます。
重要な考慮事項:
* 方向: 力はベクトル量であり、意味と方向の両方を持っています。計算または測定するときは、力の方向を必ず検討してください。
* ネットフォース: 正味の力は、オブジェクトに作用するすべての力のベクトル合計です。
* 単位: 計算に関与するすべての数量に対して一貫したユニットを使用してください。
力を見つけて適切な方法を適用するさまざまな方法を理解することにより、さまざまな科学的シナリオで力を効果的に分析および定量化できます。