Voima ja nopeus ovat kaksi toisiinsa liittyvää mutta eri käsitteitä perusfysiikassa. Heidän suhde on yksi ensimmäisistä asioista, joista fysiikan opiskelijat oppivat osana tutkimustaan Newtonin liikelakeista. Vaikka nopeutta ei nimenomaisesti näy Newtonin laeissa, kiihtyvyys on, ja kiihtyvyys on nopeuden muutoksen mittari.
Pakottaa
Fysiikan tiedossa voima on jotain, joka vaikuttaa esineeseen työntämällä tai vetämällä sitä. Jos voima on riittävän voimakas, se muuttaa kohteen asemaa tai muotoa. Voimat, kuten kitka, ilmankestävyys ja yksinkertainen fyysinen kosketus, koskettavat kohdetta suoraan, kun taas painovoima, magneetti ja sähköstaattinen voima vaikuttavat esineeseen etäisyydeltä. Voima on vektorimäärä, joten voit mitata sekä sen voimaa että suuntaa. Kaava voiman mittaamiseksi on voima = massa kertaa kiihtyvyys, kirjoitettuna muodossa f = ma.
Nopeus
•••George Doyle / Stockbyte / Getty Images
Kun esine liikkuu, yksi tapa mitata, kuinka nopeasti se liikkuu, on löytää sen nopeus, joka on nopeus, jolla se muuttaa asemaansa. Kuten voima, nopeus on vektorimäärä, joten se sisältää suunnan. Kohteen keskinopeuden löytämiseksi jaa sen sijainnin muutos liikkeellä kuluneella ajanjaksolla ja ilmoita sen suunta. Esimerkiksi, jos auto ajaa pohjoiseen ja kulkee tunnin kuluessa 30 mailia, sen nopeus on 30 mailia tunnissa pohjoiseen.
Ero
Voima ja nopeus ovat yhteydessä käsitteisiin - toinen vaikuttaa toiseen. Voima on voiman mitta. Se saa asiat tapahtumaan. Nopeus on toisaalta esineen laatu. Käytä voimaa esineeseen, ja sen nopeus muuttuu. Tämä ei toimi päinvastoin - et voi soveltaa esineeseen nopeutta ja muuttaa sen voimaa. Nopeus ei vaikuta esineeseen. Voima työntää tai vetää kohdetta, mutta nopeus on yksinkertaisesti jotain esineellä.
Sovellus
Jokaisella esineellä on nopeus joka hetki. Jos kohde ei liiku, sen nopeus on nolla. Newtonin ensimmäisen liikelain mukaan ilman esineeseen vaikuttavaa voimaa sen nopeus ei muutu. Mitä tahansa kohteen nopeuden muutosta kutsutaan kiihtyvyydeksi, joka on "a" muodossa f = ma. Ellei esine liiku tyhjiössä, siihen vaikuttavat aina voimat, ja kaikkia näitä yhteen laskettuja voimia kutsutaan nettovoimaksi. Nettovoima vaikuttaa esineeseen muuttamaan sen nopeutta ja aiheuttamaan kiihtyvyyden.