ניוטונים הם היחידה הסטנדרטית לכוח בפיזיקה. החוק השני של ניוטון קובע כי הכוח הנדרש להאצת מסה במידה מסוימת ניתן על ידי תוצר של שתי הכמויות הללו:
F = אמא
למסה יש יחידות של קילוגרמים (ק"ג) ואילו לתאוצה יש יחידות מטרים לשנייה בריבוע, או m / s2.
בחלק מבעיות הפיזיקה, ייתכן שתקבל את גודל הכוח, המסה של אובייקט שעליו הכוח הזה היה פועל, והזמן בשניות שחלף מאז שהכוח החל לפעול על האובייקט, הנחשב למנוחה בתחילה. כדי לפתור בעיה כזו, אתה צריך לקבל גישה למשוואות התנועה הבסיסיות בפיזיקה מתמטית, במיוחד זו הקובעת:
v = v_0 + בשעה
כאשר v הוא מהירות בזמן t.
לדוגמה, נניח שכוח של 100 N פעל על מכונית צעצוע של 5 ק"ג במשך 3 שניות. כמה מהר המכונית נעה בשלב זה, בהנחה שלא קיים חיכוך?
שלב 1: לפתור את האצה
מכיוון שאתה יודע ש- F = ma, F = 100 N ו- m = 5 ק"ג,
100 = 5a \ מרמז על = 20 \ טקסט {m / s} ^ 2
שלב 2: לפתור את המהירות
החלף את התאוצה שחישבת זה עתה למשוואה הקינמטית שניתנה לעיל, עם המהירות הראשונית v0 שווה לאפס:
v = v_0 + ב = 0 + 20 \ פעמים 3 = 60 \ טקסט {m / s}
שלב 3 (אופציונלי): המירו למיילים לשעה
יכול להיות שתמצא מעניין להמיר מטרים לשנייה למיילים לשעה, מכיוון שהאחרונה היא יחידה יומיומית ואינטואיטיבית יותר בארצות הברית. מכיוון שמייל אחד = 1,609.34 מ 'ושעה אחת = 3,600 ש', המרת m / s למיילים לשעה מחייבת הכפלת 3600 / 1,609.34, ששווה ל -2,237.
לפיכך לבעיה זו יש לך 60 מ '/ שניות × 2.237 = 134.2 מייל לשעה.