رایگان و بدون ثبت‌نام
ابزار آنلاین

ماشین حساب فیزیک مکانیک (نیرو، فشار و حرکت)

محاسبه نیرو با قانون دوم نیوتن، فشار و تبدیل واحدهای پاسکال، بار و psi، و سرعت و جابه‌جایی در حرکت با شتاب ثابت با واحدهای مختلف.

راهنما و مرجع آموزشی

این ماشین حساب فیزیک چه محاسباتی انجام می‌دهد؟

طبق قانون دوم نیوتن، نیروی خالص وارد بر جسم برابر حاصل‌ضرب جرم در شتاب است. فشار نیز نیروی عمودی وارد بر واحد سطح است و در مهندسی با واحدهای پاسکال، بار، اتمسفر و psi بیان می‌شود.

در حرکت روی خط راست با شتاب ثابت، سرعت به‌صورت خطی و جابه‌جایی به‌صورت درجه دوم با زمان تغییر می‌کند. همه ورودی‌ها پیش از محاسبه به واحد SI تبدیل می‌شوند تا خطای واحد پیش نیاید.

مراحل استفاده

در هر زبانه مقادیر و واحدها را انتخاب کنید:

۱

نیرو

جرم و شتاب را با واحد دلخواه وارد کنید تا نیرو بر حسب N، kN و kgf و وزن جسم محاسبه شود.

۲

فشار

نیرو و مساحت سطح را وارد کنید؛ نتیجه در شش واحد رایج نمایش داده می‌شود. نیروی محاسبه‌شده در زبانه اول را می‌توانید از تاریخچه مستقیم به این زبانه بیاورید.

۳

حرکت

سرعت اولیه، شتاب و زمان را وارد کنید تا سرعت نهایی، جابه‌جایی و سرعت متوسط به دست آید.

فرمول و مبانی ریاضی

روابط استفاده‌شده

شتاب گرانش استاندارد g = ۹٫۸۰۶۶۵ m/s² برای محاسبه وزن و تبدیل کیلوگرم‌نیرو به نیوتن استفاده می‌شود.

F = m·a ، P = F / A ، v = v₀ + a·t ، s = v₀·t + ½·a·t²
F
نیرو: نیوتن (N)
m
جرم: کیلوگرم (kg)
a
شتاب: متر بر مجذور ثانیه (m/s²)
P
فشار: پاسکال (Pa = N/m²)
v₀, v
سرعت اولیه و نهایی: متر بر ثانیه (m/s)
s
جابه‌جایی: متر (m)
مثال عددی و حل گام‌به‌گام

مثال: ترمز خودرو

خودرویی با سرعت ۷۲ کیلومتر بر ساعت با شتاب ۵- متر بر مجذور ثانیه ترمز می‌گیرد. پس از ۴ ثانیه چه سرعتی دارد و چقدر جابه‌جا شده است؟

مشخصات مفروضات:
سرعت اولیه:۷۲ km/h = ۲۰ m/s
شتاب:-۵ m/s²
زمان:۴ s
مراحل محاسبه:
سرعت نهایی:v = ۲۰ + (-۵)(۴) = ۰
جابه‌جایی:s = ۲۰×۴ + ½(-۵)(۱۶) = ۴۰ m
نتایج محاسبه شده مثال:
مسافت توقف۴۰ متر
سرعت نهایی۰ m/s
پاسخ به ابهامات رایج

سؤالات متداول درباره ماشین حساب فیزیک مکانیک (نیرو، فشار و حرکت)

جرم مقدار ماده جسم است (کیلوگرم) و در همه جا ثابت است؛ وزن نیروی گرانش وارد بر جسم است (نیوتن) و برابر m × g است.