Newtony jsou standardní jednotkou síly ve fyzice. Newtonův druhý zákon stanoví, že síla potřebná k zrychlení hmoty o určitý rozsah je dána součinem těchto dvou veličin:
F = ma
Hmotnost má jednotky kilogramů (kg), zatímco zrychlení má jednotky metrů za sekundu na druhou nebo m / s2.
U některých fyzikálních problémů vám může být dána velikost síly, hmotnost objektu, na který tato síla byla působení a čas v sekundách, který uplynul od okamžiku, kdy síla začala působit na objekt, o kterém se předpokládá, že je v klidu zpočátku. Chcete-li takový problém vyřešit, musíte mít přístup k základním pohybovým rovnicím v matematické fyzice, konkrétně k té, která uvádí:
v = v_0 + v
kde v je rychlost v čase t.
Předpokládejme například, že na autíčko s hmotností 5 kg po dobu 3 sekund působila síla 100 N. Jak rychle se auto pohybuje v tomto bodě za předpokladu, že není přítomno žádné tření?
Krok 1: Řešení akcelerace
Jelikož víte, že F = ma, F = 100 N am = 5 kg,
100 = 5a \ znamená a = 20 \ text {m / s} ^ 2
Krok 2: Vyřešte rychlost
Nahraďte zrychlení, které jste právě vypočítali, do výše uvedené kinematické rovnice počáteční rychlostí v0 rovno nule:
v = v_0 + at = 0 + 20 \ krát 3 = 60 \ text {m / s}
Krok 3 (volitelný): Převést na míle za hodinu
Může vám připadat zajímavé převádět metry za sekundu na míle za hodinu, protože druhá je ve Spojených státech každodennější a intuitivnější jednotkou. Protože 1 míle = 1 609,34 ma 1 hodina = 3 600 s, převod m / s na míle / h vyžaduje vynásobení číslem 3600/1 609,34, což se rovná 2,237.
Pro tento problém tedy máte 60 m / s × 2,237 = 134,2 mil / h.