Zawartość
- Krok 1: Rozwiąż problem z przyspieszeniem
- Krok 2: Rozwiąż prędkość
- Krok 3 (opcjonalnie): Przelicz na mile na godzinę
Newtony są standardową jednostką siły w fizyce. Drugie prawo Newtona stwierdza, że siła potrzebna do przyspieszenia masy o podany zakres wynika z iloczynu tych dwóch wielkości:
F = ma
Masa ma jednostki kilogramów (kg), podczas gdy przyspieszenie ma jednostki metrów na sekundę do kwadratu lub m / s2.
W przypadku niektórych problemów fizyki możesz otrzymać wielkość siły, masę obiektu, na który działała ta siła, oraz czas w sekundach, który upłynął od momentu, gdy siła zaczęła działać na obiekt, który, jak się zakłada, jest początkowo w spoczynku. Aby rozwiązać taki problem, musisz mieć dostęp do podstawowych równań ruchu w fizyce matematycznej, w szczególności do tego, który stwierdza:
v = v0 + o
gdzie v jest prędkością w czasie t.
Załóżmy na przykład, że siła 100 N działała na 5-kilogramowy samochodzik przez 3 sekundy. Jak szybko samochód porusza się w tym momencie, zakładając, że nie występuje tarcie?
Krok 1: Rozwiąż problem z przyspieszeniem
Ponieważ wiesz, że F = ma, F = 100 N im = 5 kg,
100 = 5 (a)
a = 20 m / s2
Krok 2: Rozwiąż prędkość
Zastąp obliczone właśnie przyspieszenie równaniem kinematycznym podanym powyżej, z prędkością początkową v0 równa zero:
v = v0 + o
v = 0 + (20 m / s2) (3 s)
v = 60 m / s
Krok 3 (opcjonalnie): Przelicz na mile na godzinę
Interesujące może być przeliczanie metrów na sekundę na mile na godzinę, ponieważ ta ostatnia jednostka jest bardziej codzienna i intuicyjna w Stanach Zjednoczonych. Ponieważ 1 mila = 1 609,34 mi 1 godzina = 3600 s, przeliczenie m / s na mile / godz. Wymaga pomnożenia przez 3600/1 609,34, co równa się 2,237.
Zatem dla tego problemu masz 60 m / s × 2,237 = 134,2 mil / godz.