Netojõud on objektile mõjuva jõu kogusumma, kui võtta arvesse nii suurust kui ka suunda. Objekt, mille netojõud on null, on paigal. Tasakaalustamata jõud või netojõud, mille suurus on suurem või väiksem kui null, viib objekti kiirenduseni. Kui olete jõu suuruse välja arvutanud või mõõtnud, on nende ühendamine netojõu leidmiseks lihtne. Lihtsa jõudiagrammi visandamine ja kõigi jõudude õiges suunas märgistamine muudab netojõu arvutamise imelihtsaks.
1
Joonistage vaba keha diagramm. Vaba keha diagramm on objekti kiire visand, mis illustreerib kõiki sellele mõjuvaid jõude ja nende jõudude mõju suunda. Lugege ülesanne läbi ja joonistage lihtne visand kõnealusest objektist ja nooled, mis tähistavad kõiki sellele objektile mõjuvaid jõude. Näiteks: arvutage laual istuva 20 N kaaluva objekti netojõud, mida lükatakse 5 N abil paremale. jõust, kuid püsib paigal 5 N hõõrdejõu tõttu.
2
Määrake jõudude positiivne ja negatiivne suund. Standard on seada üles või paremale suunatud nooled positiivseteks ja alla- või vasakule suunatud nooled negatiivseteks. Pidage meeles, et mitu jõudu võib töötada samas suunas. Üksteisele vastanduvatel jõududel on alati vastandmärgid (üks positiivne, üks negatiivne). Kui töötate mitme jõudiagrammiga, siis veenduge, et suunad oleksid kogu aeg järjepidevad. Märgistage iga jõu suurus märgiga “+†või “-” märk põhineb teie jõudiagrammile joonistatud noole suunal. Näiteks: gravitatsioonijõud on allapoole suunatud jõud, mis muudab selle negatiivseks. Tavaline jõud on ülespoole, muutes selle positiivseks. Tõukejõud on paremale, muutes selle positiivseks, samal ajal kui hõõrdejõud toimib sellele jõule vastandina vasakule (negatiivne).
3
Märgistage kõik jõud. Märgistage kindlasti kõik objektile mõjuvad jõud. Kui objekt toetub pinnale, mõjub allapoole suunatud raskusjõud (Fg) ja võrdne jõud vastupidises suunas, mida nimetatakse normaaljõuks (Fn). Lisaks nendele kahele jõule märgistage ülejäänud ülesandes märgitud jõud. Kirjutage antud sildi kõrvale iga jõu suurus njuutonites. Tavapärane viis jõudude märgistamiseks on suur F ja jõu algustähe alaindeksiga. Näiteks kui hõõrdumisest tulenev jõud on olemas, märgi see Ff. Raskusjõust tulenev jõud: Fg = -20 NNormaalne jõud: Fn = +20 NFHõõrdejõud: Ff = -5 NPtõukejõud: Fp = +5 N
4
Summa kõigi jõudude suurused. Nüüd, kui olete märgistanud kõik jõud nii suuna kui ka suuruse järgi, peate lihtsalt need kõik kokku liitma. Kirjutage netojõu (Fnet) võrrand, kus Fnet võrdub kõigi objektile mõjuvate jõudude summaga.Näiteks: Fnet = Fg + Fn + Ff + Fp = -20 + 20 -5 + 5 = 0 N. Kuna netojõud on 0 N, on objekt paigal.
5
Visandage jõu diagramm. Kui diagonaaljõud mõjub objektile nurga all, peate selle suuruse leidmiseks leidma jõu horisontaalsed (Fx) ja vertikaalsed (Fy) komponendid. Peate kasutama trigonomeetriat ja suunanurka (tavaliselt θ “teeta”). Suunanurka θ mõõdetakse alati positiivsest x-teljelt vastupäeva.Joonistage jõudiagramm koos diagonaaljõu nurgaga.Joonistage iga nool õiges suunas, kuhu jõud mõjub, ja märgistage see õige suurusega. näide: visandage diagramm 10 N objekti jaoks, mis avaldab 25 N jõudu üles ja paremale 45° nurga all. 10 N-st vasakul on ka hõõrdejõud. Jõud hõlmavad: Fg = -10 N, Fn = + 10 N, Fp = 25 N, Ff = -10 N.
6
Arvutage Fx ja Fy, kasutades kolme põhilist trigonomeetrilist suhet (SOH CAH TOA). Kasutades diagonaaljõudu (F) täisnurkse kolmnurga hüpotenuusina ning Fx ja Fy selle kolmnurga jalgadena, saate arvutada kumbki kordamööda. Pidage meeles, CAH: koosinus(θ) = külgnev/hüpotenuus. Fx = cos θ * F = cos(45°) * 25 = 17,68 N. Pidage meeles, SOH: siinus(θ) = vastand/hüpotenuus. Fy = sin θ * F = sin(45°) * 25 = 17,68 N. Pange tähele, et objektile võib korraga mõjuda mitu diagonaaljõudu, seega peate leidma ülesande iga jõu Fx ja Fy. Seejärel liitke Fx väärtused, et saada horisontaalsuunas kogujõud ja Fy väärtused kogujõu vertikaalsuunas.
7
Joonistage jõudiagramm uuesti. Nüüd, kui olete diagonaaljõu individuaalsed horisontaalsed ja vertikaalsed komponendid välja arvutanud, saate visandada neid jõude esindava uue jõudiagrammi. Kustutage diagonaaljõud ja joonistage selle asemel üksikute horisontaalsete ja vertikaalsete suuruste nooled. Näiteks ühe diagonaaljõu asemel on diagrammil nüüd üks ülespoole suunatud vertikaaljõud, mille suurus on 17,68 N, ja üks horisontaalne jõud, mis osutab paremale magnituudiga 17,68 N.
8
Summa kõik jõud x ja y suunas. Kui olete koostanud uue jõudiagrammi, arvutage netojõud (Fnet), liites kokku kõik horisontaalsed jõud ja kõik vertikaaljõud. Ärge unustage, et vektorite kõik suunad oleksid kogu probleemi jooksul järjepidevad. Näiteks: horisontaalsed vektorid on kõik jõud piki x-telge: Fnetx = 17,68 – 10 = 7,68 N. Vertikaalsed vektorid on kõik jõud piki y-telge: Fnety = 17,68 + 10 – 10 = 17,68 N.
9
Arvutage netojõu vektori suurus. Selles etapis on teil kaks jõudu: üks x-suunas ja teine y-suunas. Jõuvektori suurus on nende kahe komponentvektori moodustatud kolmnurga hüpotenuus. Hüpotenuusi arvutamiseks kasutage lihtsalt Pythagorase teoreemi: Fnet = √ (Fnetx2 + Fnety2). Näiteks: Fnetx = 7,68 N ja Fnety = 17,68 NPühendage võrrandiga: Fnet = √ (Fnetx2 + Fnety2) = 7â.6ˆš + 7â.6 2 : Fnet = √ (7,682 + 17,682) = √(58,98 + 35,36) = √94,34 = 9,71 N. Jõu suurus on 9,71 N diagonaalis üles ja paremale.