Conţinut
- Pasul 1: Rezolvați accelerarea
- Pasul 2: Rezolvați viteza
- Pasul 3 (opțional): convertiți la mile pe oră
Newtonii sunt unitatea standard pentru forță în fizică. A doua lege Newtons prevede că forța necesară pentru accelerarea unei mase într-o anumită măsură este dată de produsul acestor două cantități:
F = ma
Masa are unități de kilograme (kg) în timp ce accelerația are unități de metri pe secundă pătrat sau m / s2.
În unele probleme de fizică, vi se poate da amploarea unei forțe, masa unui obiect asupra căruia a acționat această forță și timpul în secunde care s-a scurs de la forța a început să acționeze asupra obiectului, care se presupune a fi în repaus inițial. Pentru a rezolva o astfel de problemă, trebuie să aveți acces la ecuațiile de bază ale mișcării în fizica matematică, în special, cea care afirmă:
v = v0 + la
unde v este viteza la timpul t.
De exemplu, presupunem că o forță de 100 N a acționat la o mașină de jucărie de 5 kg timp de 3 secunde. Cât de repede se deplasează mașina în acest moment, presupunând că nu există frecare?
Pasul 1: Rezolvați accelerarea
Deoarece știi că F = ma, F = 100 N și m = 5 kg,
100 = 5 (a)
a = 20 m / s2
Pasul 2: Rezolvați viteza
Înlocuiți accelerația pe care tocmai ați calculat-o în ecuația cinematică dată mai sus, cu viteza inițială v0 egală cu zero:
v = v0 + la
v = 0 + (20 m / s2) (3 s)
v = 60 m / s
Pasul 3 (opțional): convertiți la mile pe oră
Vi se pare interesant să convertiți metri pe secundă în mile pe oră, deoarece aceasta din urmă este o unitate mai cotidiană și mai intuitivă în Statele Unite. Deoarece 1 mile = 1.609.34 m și 1 oră = 3.600 s, conversia m / s în mile / oră necesită înmulțirea cu 3600 / 1.609.34, ceea ce este egal cu 2.237.
Astfel, pentru această problemă, aveți 60 m / s × 2,237 = 134,2 mile / oră.