Kinematics and Newton's laws
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| resultant force/rɪˈzʌltənt fɔːs/ | força resultante |
Which force accelerates the trolley?
- A trolley accelerates while friction opposes its motion. The engine's force alone does not equal mass times acceleration.
- This lesson studies resultant force 合力: The vector sum of all external forces acting on the modelled object.
Qual força acelera o carrinho?
- Um carrinho acelera enquanto o atrito se opõe ao seu movimento. A força do motor sozinha não é igual à massa vezes a aceleração.
- Esta aula estuda força resultante: A soma vetorial de todas as forças externas atuando sobre o objeto modelado.
Choose the mathematical structure
- Choose a positive direction and draw a force diagram. Use resultant F=ma. For constant acceleration, v=u+at and s=ut+at²/2. A particle model ignores size; a smooth surface ignores friction.
- State the allowed inputs and units before calculating. An equation should express the relationship, not just record a calculator entry.
Escolha a estrutura matemática
- Escolha uma direção positiva e desenhe um diagrama de forças. Use F_resultante=ma. Para aceleração constante, v=u+at e s=ut+at²/2. Um modelo de partícula ignora tamanho; uma superfície lisa ignora atrito.
- Declare as entradas permitidas e as unidades antes de calcular. Uma equação deve expressar a relação, não apenas registrar uma entrada de calculadora.
Which description correctly defines resultant force?
The vector sum of all external forces acting on the modelled object.
Work through a checked case
- Check the result against the starting quantities. Substitute into the original relation, or compare the graph and numerical answer where appropriate.
A 5 kg trolley has driving force 18 N and resistance 3 N. The resultant is 15 N, so a=15/5=3 m/s². Starting from rest for 4 s gives v=0+3×4=12 m/s and s=0×4+3×4²/2=24 m.
Passe por um caso verificado
- Verifique o resultado em relação às quantidades iniciais. Substitua na relação original ou compare o gráfico e a resposta numérica quando apropriado.
Um carrinho de 5 kg tem força motriz de 18 N e resistência de 3 N. A resultante é 15 N, logo a=15/5=3 m/s². Partindo do repouso por 4 s, obtém-se v=0+3×4=12 m/s e s=0×4+3×4²/2=24 m.
Kinematics and Newton's laws
Choose a positive direction and draw a force diagram
Compare the model with the worked case and explain one change.
Find acceleration for mass 5 kg and resultant force 15 N.
Use the resultant: a=F/m=15/5=3.
Test a tempting shortcut
- The normal reaction need not equal weight on a slope. Connected-particle models need one equation per particle and a consistent acceleration relation. The constant-acceleration formulae cannot be used for arbitrary variable acceleration.
- When a shortcut fails, identify the assumption it breaks. Keep an exact value until the requested final rounding.
The constant-acceleration formulae apply unchanged when acceleration varies with time. This claim is false. Explain which definition or assumption it violates.
Teste um atalho tentador
- A reação normal não precisa ser igual ao peso em uma inclinação. Modelos de partículas conectadas exigem uma equação por partícula e uma relação de aceleração consistente. As fórmulas de aceleração constante não podem ser usadas para aceleração variável arbitrária.
- Quando um atalho falha, identifique a premissa que ele viola. Mantenha o valor exato até o arredondamento final solicitado.
As fórmulas de aceleração constante aplicam-se inalteradas quando a aceleração varia com o tempo. Esta afirmação é falsa. Explique qual definição ou suposição ela viola.
Starting from rest at a=3 m/s², find speed after 4 s.
v=u+at=0+3×4=12.
The constant-acceleration formulae apply unchanged when acceleration varies with time.
The normal reaction need not equal weight on a slope. Connected-particle models need one equation per particle and a consistent acceleration relation. The constant-acceleration formulae cannot be used for arbitrary variable acceleration.
Interpret a new situation
- Explain what each idealisation permits and what it leaves out. For a velocity-time graph, gradient represents acceleration and signed area represents displacement.
- A complete solution gives the mathematical result and explains what it means. Check that it is possible in the stated context.
Interprete uma nova situação
- Explique o que cada idealização permite e o que omite. Para um gráfico velocidade-tempo, a inclinação representa a aceleração e a área com sinal representa o deslocamento.
- Uma solução completa fornece o resultado matemático e explica o que ele significa. Verifique se é possível no contexto declarado.
For that motion, find displacement after 4 s.
s=ut+at²/2=0+3×16/2=24.
Match each part of a complete solution to its purpose.
An assumption justifies the model; a check tests the result; interpretation connects it to the question.
Use this in your course
- edexcel IAL mathematics; official unit M1. Other-unit enrichment is identified in the scope review; it is not an extra cash-in requirement.
- Give the method before the final answer, and use the paper's calculator and formula rules. Review a wrong answer by locating the first invalid step.
The vector sum of all external forces acting on the modelled object. Choose the relationship, show the method, check its assumptions and interpret the result.
Use isso em seu curso
- matemática edexcel IAL; unidade oficial M1. O enriquecimento de outras unidades é identificado na revisão do escopo; não é um requisito adicional de pagamento.
- Forneça o método antes da resposta final e siga as regras de calculadora e fórmulas do papel. Revise uma resposta errada localizando o primeiro passo inválido.
A soma vetorial de todas as forças externas atuando no objeto modelado. Escolha a relação, apresente o método, verifique suas premissas e interprete o resultado.