A newtonok a fizikai erő standard mértékegységei. Newton második törvénye kimondja, hogy a tömeg adott mértékű felgyorsításához szükséges erőt e két mennyiség szorzata adja:
F = ma
A tömeg egysége kilogramm (kg), míg a gyorsulás mértékegysége másodpercenként négyzetméter / m / s2.
Bizonyos fizikai problémák esetén megadhatja egy erő nagyságát, egy olyan tárgy tömegét, amelyen ez az erő állt cselekvés, és az az idő másodpercben, amely eltelt azóta, hogy az erő elkezdett hatni az objektumra, amely vélhetően nyugalmi állapotban van alapvetően. Egy ilyen probléma megoldásához hozzáférést kell kapnia a matematikai fizika alapvető mozgásegyenleteihez, konkrétan ahhoz, amely kimondja:
v = v_0 + at
ahol v a sebesség a t időpontban.
Tegyük fel például, hogy 100 N erő hatott egy 5 kg-os játékautóra 3 másodpercig. Milyen gyorsan mozog az autó ezen a ponton, feltételezve, hogy nincs súrlódás?
1. lépés: Oldja meg a gyorsulást
Mivel tudod, hogy F = ma, F = 100 N és m = 5 kg,
100 = 5a \ a = 20 \ text {m / s} ^ 2
2. lépés: Oldja meg a sebességet
Helyezze be az imént kiszámított gyorsulást a fent megadott kinematikai egyenletbe a v kezdeti sebességgel0 nulla:
v = v_0 + at = 0 + 20 \ 3-szor = 60 \ text {m / s}
3. lépés (opcionális): Konvertálás mérföldre óránként
Érdekes lehet a másodpercenkénti méterek mérföldre váltása, mivel ez az Egyesült Államokban mindennaposabb és intuitívabb egység. Mivel 1 mérföld = 1 609,34 m és 1 óra = 3600 s, az m / s mérföldre / órára konvertálásához meg kell szorozni 3600 / 1609,34 értékkel, ami egyenlő 2,237-vel.
Így ehhez a problémához 60 m / s × 2,237 = 134,2 mérföld / óra.
