Τα Newtons είναι η τυπική μονάδα δύναμης στη φυσική. Ο δεύτερος νόμος του Νεύτωνα αναφέρει ότι η δύναμη που απαιτείται για την επιτάχυνση μιας μάζας σε δεδομένη έκταση δίνεται από το προϊόν αυτών των δύο ποσοτήτων:
F = μα
Η μάζα έχει μονάδες χιλιογράμμων (kg) ενώ η επιτάχυνση έχει μονάδες μέτρων ανά δευτερόλεπτο τετράγωνο ή m / s2.
Σε ορισμένα προβλήματα φυσικής, μπορεί να σας δοθεί το μέγεθος μιας δύναμης, η μάζα ενός αντικειμένου στο οποίο ήταν αυτή η δύναμη ενεργώντας, και ο χρόνος σε δευτερόλεπτα που έχει παρέλθει από τότε που η δύναμη άρχισε να ενεργεί στο αντικείμενο, το οποίο θεωρείται ότι είναι σε ηρεμία αρχικά. Για να λύσετε ένα τέτοιο πρόβλημα, πρέπει να έχετε πρόσβαση στις βασικές εξισώσεις κίνησης στη μαθηματική φυσική, συγκεκριμένα σε αυτήν που δηλώνει:
v = v_0 + στις
όπου v είναι ταχύτητα στο χρόνο t.
Για παράδειγμα, ας υποθέσουμε ότι μια δύναμη 100 Ν έχει ενεργήσει σε ένα παιχνίδι παιχνιδιών 5 κιλών για 3 δευτερόλεπτα. Πόσο γρήγορα κινείται το αυτοκίνητο σε αυτό το σημείο, αν δεν υπάρχει τριβή;
Βήμα 1: Λύστε για την Επιτάχυνση
Δεδομένου ότι γνωρίζετε ότι F = ma, F = 100 N και m = 5 kg,
100 = 5a \ υποδηλώνει a = 20 \ κείμενο {m / s} ^ 2
Βήμα 2: Λύστε για την ταχύτητα
Αντικαταστήστε την επιτάχυνση που μόλις υπολογίσατε στην κινηματική εξίσωση που δόθηκε παραπάνω, με την αρχική ταχύτητα v0 ίσο με μηδέν:
v = v_0 + σε = 0 + 20 \ φορές 3 = 60 \ κείμενο {m / s}
Βήμα 3 (Προαιρετικό): Μετατροπή σε μίλια ανά ώρα
Ίσως σας ενδιαφέρει η μετατροπή μετρητών ανά δευτερόλεπτο σε μίλια ανά ώρα, καθώς η τελευταία είναι μια πιο καθημερινή και διαισθητική μονάδα στις Ηνωμένες Πολιτείες. Από 1 μίλι = 1,609,34 m και 1 ώρα = 3.600 s, η μετατροπή m / s σε μίλια / ώρα απαιτεί πολλαπλασιασμό επί 3600 / 1.609.34, που ισούται με 2.237.
Έτσι, για αυτό το πρόβλημα, έχετε 60 m / s × 2.237 = 134.2 μίλια / ώρα.