I newton sono l'unità standard per la forza in fisica. La seconda legge di Newton afferma che la forza richiesta per accelerare una massa di una data misura è data dal prodotto di queste due quantità:
F=ma
La massa ha unità di chilogrammi (kg) mentre l'accelerazione ha unità di metri al secondo al quadrato, o m/s2.
In alcuni problemi di fisica, ti potrebbe essere data la grandezza di una forza, la massa di un oggetto su cui quella forza è stata agendo, e il tempo in secondi che è trascorso da quando la forza ha iniziato ad agire sull'oggetto, che si presume essere a riposo inizialmente. Per risolvere un problema del genere, è necessario avere accesso alle equazioni di base del moto in fisica matematica, in particolare quella che afferma:
v=v_0+at
dove v è la velocità al tempo t.
Ad esempio, supponiamo che una forza di 100 N abbia agito su una macchinina di 5 kg per 3 secondi. A che velocità si muove l'auto a questo punto, supponendo che non sia presente attrito?
Passaggio 1: risolvi per l'accelerazione
Poiché sai che F = ma, F = 100 N e m = 5 kg,
100=5a\implica a = 20\testo{ m/s}^2
Passaggio 2: risolvi per la velocità
Sostituisci l'accelerazione appena calcolata nell'equazione cinematica data sopra, con la velocità iniziale v0 uguale a zero:
v=v_0+at=0+20\volte 3 = 60\testo{ m/s}
Passaggio 3 (Facoltativo): Converti in Miglia all'Ora
Potresti trovare interessante convertire i metri al secondo in miglia all'ora, poiché quest'ultima è un'unità più quotidiana e intuitiva negli Stati Uniti. Poiché 1 miglio = 1.609,34 m e 1 ora = 3.600 s, la conversione di m/s in miglia/ora richiede la moltiplicazione per 3600/1,609.34, che equivale a 2.237.
Quindi, per questo problema, hai 60 m/s × 2,237 = 134,2 miglia/ora.