04 // مجموعه تعاملی فرمول‌های علمی // قوانین مکانیک، الکترومغناطیس و نسبیت خاصF_net = m · a = dp / dt
قانون دوم حرکت نیوتن و معادلات حرکت شتاب ثابت (SUVAT)
ارتباط نیروی خالص خارجی $F_{net}$ وارد بر جرم $m$ با شتاب $a$ و چهار معادله سینماتیکی حرکت با شتاب ثابت.
مرجع فرمول
فرمول اصلی
F_net = m · a = dp / dt
فرم‌های بازآرایی‌شده
v = v₀ + a·t (SUVAT Velocity-Time)
Δx = v₀·t + ½ a·t² (SUVAT Displacement-Time)
v² = v₀² + 2a·Δx (Time-Independent Torricelli Equation)
متغیرها و واحدها
| Symbol | Name | Unit |
|---|---|---|
| F_net | Net External Force (F = m·a) | N |
| m | Inertial Mass (m) | kg |
| a | Linear Acceleration (a) | m/s² |
ورودی‌ها و پارامترها
[kg]
[m/s²]
نتیجه محاسبه (Net External Force (F = m·a))
F_net =5,250N
توضیحات و پیشینه فرمول
- Define linear momentum p = m v; for constant mass m, differentiating with respect to time gives dp/dt = m(dv/dt) = m a.
- Integrate constant acceleration a = dv/dt over [0, t] to get v(t) = v₀ + at.
- Integrate v(t) = dx/dt over [0, t] to get Δx = v₀t + ½at², and eliminate t between the two equations to obtain v² = v₀² + 2aΔx.
مثال‌های حل‌شده گام‌به‌گام
#1: Find the net propulsive force needed to accelerate a 1,500 kg electric vehicle at 3.5 m/s².
m = 1,500 kga = 3.5 m/s²
F_net = 1500 kg × 3.5 m/s²
→ F_net = 5,250 N (5.25 kN)
#2: How far does the vehicle travel while accelerating from rest (v₀ = 0) at 3.5 m/s² for t = 6.0 s?
v₀ = 0 m/sa = 3.5 m/s²t = 6.0 s
Δx = 0 + ½ × 3.5 × 6.0² = 1.75 × 36
→ Δx = 63.0 m (reaching final speed v = 21.0 m/s)
آیا این ابزار برای شما مفید بود؟
پرسش‌های متداول (FAQ)
ابزار آنلاین قانون دوم حرکت نیوتن و معادلات حرکت شتاب ثابت (SUVAT) چگونه کار می‌کند؟+
مقادیر معلوم را وارد کنید یا لغزنده‌ها را تغییر دهید تا قانون دوم حرکت نیوتن و معادلات حرکت شتاب ثابت (SUVAT) بر اساس رابطه F_net = m · a = dp / dt به‌صورت درجا در مرورگر شما محاسبه و ترسیم شود. ارتباط نیروی خالص خارجی $F_{net}$ وارد بر جرم $m$ با شتاب $a$ و چهار معادله سینماتیکی حرکت با شتاب ثابت.
آیا می‌توانم نتایج و نمودارهای قانون دوم حرکت نیوتن و معادلات حرکت شتاب ثابت (SUVAT) را دانلود یا چاپ کنم؟+
بله، می‌توانید به‌راحتی خروجی SVG، PNG، CSV دریافت کنید یا کاربرگ را چاپ نمایید.
آیا می‌توانم داده‌های نمونه را در قانون دوم حرکت نیوتن و معادلات حرکت شتاب ثابت (SUVAT) پاک کنم و از صفحه خالی شروع کنم؟+
بله، با کلیک روی دکمه پاک‌سازی در بالای ابزار می‌توانید تمام ورودی‌ها را خالی کنید یا هر زمان دوباره داده‌های نمونه را بارگذاری نمایید.