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Calculateur blocs en contact

Pousser avec 20 N un bloc de 4 kg contre un bloc de 6 kg donne aux deux une accélération de 2 m/s² et un effort de 12 N entre eux. Indiquez les masses et la poussée pour voir chaque étape. Gratuit dans votre navigateur.

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Si vous saisissez
M1
4
M2
6
Force
20
Vous obtenez
Masse 1
4
Masse 2
6
F
20
Masse totale
10

Un calculateur de force de contact entre blocs transforme le classique problème de deux blocs poussés en un solveur fiable pour devoirs, laboratoires et contrôles de conception. Saisissez la masse du bloc entraîné m1, la masse du bloc avant m2 et la force externe F appliquée à m1 vers m2 dans un seul système d'unités cohérent, et l'outil renvoie l'accélération commune du système, la force de contact entre les blocs, des équations entièrement substituées et des étapes ordonnées que vous pouvez coller dans des feuilles de travail ou des tests automatisés. Le modèle est idéal : surface horizontale sans frottement et contact rigide, de sorte que les deux blocs accélèrent ensemble avec a égal à F divisée par la masse totale, tandis que la force de contact sur m2 vaut m2 fois cette accélération.

Ce que signifient deux blocs en contact et quelles formules s'appliquent

Deux blocs en contact sur une surface horizontale forment l'un des premiers problèmes à plusieurs corps que l'étudiant rencontre après la deuxième loi de Newton. Une force externe F est appliquée au bloc arrière m1 de sorte qu'il pousse le bloc avant m2 ; si la surface est sans frottement et que les blocs restent en contact rigide, ils partagent une seule accélération a.

Traiter la paire comme un corps libre donne une force nette F égale à la masse totale multipliée par a, donc a vaut F divisée par m1 plus m2. L'analyse du corps libre du seul bloc avant montre que seule la force de contact accélère m2, ainsi la force de contact Fc vaut m2 fois a, ou de façon équivalente F fois m2 sur la masse totale. L'analyse du bloc arrière montre F moins Fc égal à m1 fois a, ce qui est algébriquement cohérent.

L'appelant garde m1, m2 et F dans un système d'unités cohérent—par exemple kilogrammes et newtons—pour que a sorte en mètres par seconde carrée et Fc en newtons de ce système. Le calculateur ne modélise ni frottement, ni tension de corde, ni plans inclinés, ni piles de trois corps ; ces extensions exigent d'autres équations et d'autres entrées.

Conseils pratiques, limites et recherches associées

Utilisez un seul système d'unités de bout en bout avant d'appeler ; cette page ne convertit pas entre unités SI et impériales. En enseignant les diagrammes de corps libre, dérivez d'abord a du système combiné et Fc du bloc avant, puis confirmez ici le résultat numérique.

Cette page cible les personnes qui cherchent un calculateur de force de contact entre blocs, un solveur de force de contact à deux blocs ou l'accélération de blocs poussés ensemble en ligne ; ce n'est pas une suite complète de dynamique multi-corps, ni un modèle de poulie d'Atwood, ni un convertisseur d'unités.

Préférez cette capacité lorsque vous connaissez déjà les deux masses et la force appliquée et n'avez besoin que de l'accélération commune idéale et de la force de contact ; si le problème source inclut un frottement cinétique, soustrayez le frottement de F ou remodelisez avec des corps libres séparés avant d'appeler. Les vérifications aller-retour sont simples : recalculez F sur la masse totale à la main et confirmez l'égalité avec le a publié dans le même arrondi à douze décimales de la réponse.

Vérification de devoirs à deux blocs poussés

Les élèves saisissent m1, m2 et F issus de problèmes de contact du manuel et comparent accélération commune, force de contact et étapes de substitution à un résultat déterministe avant de rendre.

Tests unitaires pour utilitaires de physique

Générez des cas connus d'accélération et de force de contact plus des rejets délibérés de masse totale nulle pour des valeurs attendues dans des katas de code, simulateurs ou jeux.

Précontrôle de laboratoire avant les capteurs

Les pipelines calculent d'abord le a idéal et la force de contact, puis comparent aux données de capteurs de force pour quantifier frottement et compliance comme erreur résiduelle.

Quel bloc reçoit la force externe ?

La force externe est appliquée à m1. La force de contact renvoyée est celle que m1 exerce sur m2 (égale en grandeur à celle qui accélère m2).

Que se passe-t-il lorsque la masse totale est nulle ?

Si m1 + m2 est nul, l'accélération est indéfinie.

Cela inclut-il le frottement ou une surface inclinée ?

Non. Le modèle idéal suppose une surface horizontale sans frottement et un contact rigide. Les problèmes avec frottement ou inclinaison exigent d'autres équations de corps libre.

Le calculateur de force de contact entre blocs est-il gratuit ?

L'outil navigateur est gratuit et s'exécute en local.

Quel effort entre les blocs si 20 N poussent 4 kg contre 6 kg ?

L'effort entre les blocs vaut 12 N. Les deux accélèrent à 2 m/s², soit la poussée divisée par la masse totale de 10 kg, et le bloc avant de 6 kg a besoin de 12 N pour suivre.

Tout sur cette page est disponible par programmation. Cette section s'adresse aux équipes qui veulent l'intégrer à leurs systèmes ; les autres peuvent simplement utiliser l'outil ci-dessus.

POSThttps://api.kit.forhosting.com/mech/two-block-contact-force

Authentification par jeton Bearer : un seul POST met la tâche en file d’attente, et le résultat vous parvient par webhook ou lien signé.

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/mech/two-block-contact-force \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"m1":4,"m2":6,"force":20}'
{
  "m1": 4,
  "m2": 6,
  "force": 20
}
{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "mech.two_block_contact_force",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

L’API est asynchrone : chaque appel renvoie un task_id immédiatement, puis vous interrogez l’état à raison d’une requête par seconde.

par requête$0.002

Le prix est publié, sans tokens ni crédits. Une tâche qui échoue n’est pas facturée.

HTTPCodeSignification
401unauthorizedClé API absente ou invalide : vérifiez l’en-tête Authorization.
402insufficient_balanceSolde insuffisant : rechargez votre compte pour lancer cette tâche.
404unknown_typeType de tâche inconnu : vérifiez le champ type de votre requête.
429rate_limitedTrop de requêtes : ralentissez la cadence, puis réessayez.

Une masse totale nulle est rejetée avec une erreur invalid_input claire afin que les formulaires incorrects n'inventent pas un nombre. Le tarif est un $0.002 forfaitaire par requête API réussie ; une validation échouée n'est jamais facturée.

Ce que signifient deux blocs en contact et quelles formules s'appliquent

Les masses doivent être des scalaires finis non négatifs ; si les deux sont nulles la masse totale est nulle et l'accélération est indéfinie, donc le calculateur rejette ce cas avec invalid_input.

Comment appeler l'API et ce qui est renvoyé

Les valeurs absolues doivent rester dans la limite publiée d'un billion ; chaque masse doit être non négative ; la somme m1 plus m2 doit être strictement positive. Envoyez un corps JSON avec les trois champs finis obligatoires m1 (alias mass1 et m_1), m2 (alias mass2 et m_2) et force (alias F, f et applied_force). Une validation échouée—champs manquants, nombres non finis, valeurs hors limites absolues, masse négative ou masse totale nulle—renvoie invalid_input et n'est jamais facturée. Le tarif est un $0.002 forfaitaire par requête réussie avec unité item. Préférez les nombres JSON lorsque vous contrôlez le client ; les chaînes numériques ne sont acceptées que si elles correspondent à un motif numérique fini strict pour les chemins de collage de formulaires de devoirs.

Conseils pratiques, limites et recherches associées

Gardez m1, m2 et F dans la plage absolue publiée pour que produits et quotients restent finis en double précision IEEE sur le Worker et dans le navigateur. Associez des exemples de cours à dessein : m1 égal à quatre, m2 égal à six et F égal à vingt donne a égal à deux et force de contact égale à douze ; m1 égal à deux, m2 égal à trois et F égal à dix donne a égal à deux et force de contact égale à six ; une masse totale délibérément nulle démontre le chemin strict invalid_input. Les tâches en échec qui renvoient invalid_input ne consomment pas le solde prépayé, ce qui garde les scripts exploratoires bon marché lorsque l'apprenant passe délibérément une masse totale nulle.

Quelles formules le calculateur de force de contact entre blocs utilise-t-il ?

Pour deux blocs sur surface sans frottement avec F appliquée à m1 vers m2 il utilise a = F / (m1 + m2) pour l'accélération commune et contact_force = F · m2 / (m1 + m2) pour la force sur m2.

Consulter la documentation complète du KIT →