Om att addera krafter - Newtons Nollte lag (Labb krafter 1)

   Idag (31 mars 2015) har vi arbetat med en dynamometer och gummiband för att bevisa Newtons nollte lag, additionslagen av krafter, för oss själva. Nollte lagen innebär att om två krafter är parallella och likariktade adderas mätetalen och riktningen behålls. Är de motsatta i riktningen subtraheras krafterna och rörelseriktningen blir i den största kraftens riktning.

   När vi drog ut gummibandet till den förbestämda punkten på pappret med en dynamometer läste vi av 6,3 N. Det är alltså den kraft som krävs för att dra just detta gummiband just den längden.
   När vi sedan använde två dynamometrar delades kraften dem emellan och kraften för varje dynamometer blev mindre. Resultantkraften är dock alltid lika med den ”mittersta vektorn”, den vi mätte upp först, som även är rörelseriktningen.

   Om man drar två dynamometrar i samma riktning; F₁ (dynamometer 1) = F₂ (dynamometer 2)=F_Res/2. Detta kan lätt bevisas med vektorsgeometri där man adderar vektorer genom att "lägga" den ena vektorn, med bibehållen vinkel i förhållande till den andra vektorn, i slutet av den andra vektorn och därefter dra en ny vektor, resultantkraften, från den första vektorns bas till den andra vektorns spets. Så får man fram kraftresultanten, och eftersom vektorerna har samma riktning i detta fall kan man lätt se att om man har två likariktade vektorer blir resultantkraften lika stor som en addition av mätetalen för de båda vektorerna och med samma riktning som de båda har.

   När man använder två dynamometrar och drar med dem i en vinkel blir det dock lite mer komplicerat att räkna ut F_Res. Då får man använda sig av geometriska och trigonometriska modeller istället, exempelvis Cosinus eller Pythagoras sats. Vilket man använder beror lite på vad man fått givet i uppgiften. Man kan även dela upp krafterna i komposantkrafter och använda sig av vektorsgeometri och enhetsvektorer för att räkna ut kraftresultanten, det vill säga ”lägga” den ena vektorn med bibehållen vinkel i slutet av den andra vektorn och därefter dra en ny vektor, resultantkraften, från den första vektorns bas till den andra vektorns spets så får man fram kraftresultanten.