Innehåll
- Steg 1: Lös för accelerationen
- Steg 2: Lös för hastigheten
- Steg 3 (valfritt): Konvertera till mil per timme
Newtons är standardenheten för kraft inom fysik. I Newtons andra lag anges att kraften som krävs för att påskynda en massa i en viss utsträckning ges av produkten av dessa två kvantiteter:
F = ma
Massan har kilogram (kg) medan accelerationen har kvadratmeter per sekund eller m / s2.
I vissa fysikproblem kan du få storleken på en kraft, massan av ett objekt som den kraften har verkat på och tiden i sekunder som har gått sedan kraften började agera på objektet, som antas vara i vila initialt. För att lösa ett sådant problem måste du ha tillgång till de grundläggande rörelseekvationerna i matematisk fysik, särskilt den som säger:
v = v0 + vid
där v är hastighet vid tiden t.
Antag till exempel att en kraft på 100 N har verkat på en 5 kg leksaksbil under 3 sekunder. Hur snabbt rör sig bilen vid denna punkt, förutsatt att det inte finns någon friktion?
Steg 1: Lös för accelerationen
Eftersom du vet att F = ma, F = 100 N och m = 5 kg,
100 = 5 (a)
a = 20 m / s2
Steg 2: Lös för hastigheten
Byt ut accelerationen som du just beräknade i den kinematiska ekvationen som anges ovan med den initiala hastigheten v0 lika med noll:
v = v0 + vid
v = 0 + (20 m / s2) (3 s)
v = 60 m / s
Steg 3 (valfritt): Konvertera till mil per timme
Du kanske tycker att det är intressant att konvertera meter per sekund till miles per timme, eftersom det senare är en mer vardaglig och intuitiv enhet i USA. Eftersom 1 mil = 1 609,34 m och 1 timme = 3 600 s kräver omvandling av m / s till mil / tim att multipliceras med 3600/1 609,34, vilket motsvarar 2,237.
För detta problem har du således 60 m / s × 2.237 = 134.2 miles / h.