Newtons er standardenheden for kraft i fysik. Newtons anden lov siger, at den krævede kraft til at accelerere en masse i et givet omfang er givet af produktet af disse to størrelser:
F = ma
Masse har enheder af kg (kg), mens acceleration har enheder af meter pr. Sekund i kvadrat eller m / s2.
I nogle fysiske problemer kan du få størrelsen af en kraft, massen af et objekt, som denne kraft har været på handler og tiden i sekunder, der er forløbet siden kraften begyndte at virke på genstanden, som formodes at være i ro i første omgang. For at løse et sådant problem skal du have adgang til de grundlæggende bevægelsesligninger i matematisk fysik, specifikt den, der siger:
v = v_0 + ved
hvor v er hastighed på tidspunktet t.
Antag for eksempel, at en kraft på 100 N har handlet på en 5 kg legetøjsbil i 3 sekunder. Hvor hurtigt kører bilen på dette tidspunkt, forudsat at der ikke er nogen friktion?
Trin 1: Løs for accelerationen
Da du ved, at F = ma, F = 100 N og m = 5 kg,
100 = 5a \ betyder a = 20 \ tekst {m / s} ^ 2
Trin 2: Løs for hastigheden
Erstat den acceleration, du lige har beregnet, i den kinematiske ligning, der er angivet ovenfor, med den indledende hastighed v0 lig med nul:
v = v_0 + ved = 0 + 20 \ gange 3 = 60 \ tekst {m / s}
Trin 3 (valgfrit): Konverter til miles pr. Time
Du kan finde det interessant at konvertere meter pr. Sekund til miles i timen, da sidstnævnte er en mere hverdagslig og intuitiv enhed i USA. Da 1 mile = 1.609,34 m og 1 time = 3.600 s, kræver konvertering af m / s til miles / hr ganget med 3600 / 1.609.34, hvilket svarer til 2.237.
For dette problem har du således 60 m / s × 2.237 = 134,2 miles / t.