1600 년대 후반, Isaac Newton 경은 수학과 물리학의 세계를 연결하는 책인 "Principia Mathematica"를 출판했습니다. 다른 중요한 아이디어 중에서 그는 운동의 두 번째 법칙을 설명했습니다. 즉 힘은 질량 곱하기 가속도 또는 f = ma와 같습니다. 언뜻보기에는 간단 해 보이지만, 이 법칙은 물체가 지구와 우주에서 어떻게 움직이는지를 포함하여 몇 가지 중요한 의미를 가지고 있습니다. 이와 같은 기본 법칙을 통해 과학자는 자연을 정확하게 조사하고 엔지니어는 작동하는 기계를 만들 수 있습니다.
TL; DR (너무 김; 읽지 않음)
힘은 질량 곱하기 가속도 또는 f = ma와 같습니다.
힘의 의미
힘은 일상 생활에서 다루는 물리량입니다. 문을 열거 나, 아이를 들어올 리거나, 달걀을 깨려면 힘이 필요합니다. 그것은 한 물체가 다른 물체에 가하는 당기거나 밀기입니다. 물체는 양성자와 전자에서부터 행성과 은하에 이르기까지 모든 것이 될 수 있습니다. 당기거나 밀기는 직접적인 접촉 또는 중력, 전기 및 자기의 경우 먼 거리에서 발생할 수 있습니다. 과학자들은 힘을 뉴턴이라고하는 단위로 측정하는데, 여기서 1 뉴턴은 1kg의 질량을 초당 1m의 제곱으로 가속하는 데 필요한 힘입니다.
가속의 의미
하키 퍽이 얼음을 미끄러지 듯 미끄러지면 골이나 선수의 막대기에 닿을 때까지 상당히 일정한 속도로 움직입니다. 움직이지만 가속되지는 않습니다. 가속은 속도의 변화에서만 발생합니다. 물체가 속도를 얻으면 가속도는 양수입니다. 속도를 잃으면 가속도는 음수입니다. 시간당 마일 또는 초당 미터와 같이 시간으로 나눈 거리 단위로 속도를 측정합니다. 가속도는 속도 변화를 속도 변화에 걸리는 시간으로 나눈 값이므로 초당 미터 또는 초당 미터 제곱입니다.
미사의 의미
물체의 질량은 물체에 포함 된 물질의 양을 측정 한 것입니다. 고무 공은 같은 크기의 납 공보다 질량이 적습니다. 그 안에 물질이 적고 원자가 적고 원자를 구성하는 양성자, 중성자 및 전자가 적기 때문입니다. 미사는 또한 그것을 밀거나 당기려는 노력에 저항합니다. 탁구 공은 집 어서 던지기 쉽습니다. 쓰레기 트럭은 그렇지 않습니다. 트럭은 탁구 공보다 수천 배 더 무겁습니다. 질량의 표준 단위는 킬로그램으로 약 2.2 파운드입니다.
스칼라와 벡터
질량은 단순한 종류의 양입니다. 큰 질량, 작은 질량 및 중간 질량을 가질 수 있습니다. 그게 다예요. 과학자들은 하나의 숫자가 그것을 설명 할 것이기 때문에 단순 수량 스칼라라고 부릅니다. 그러나 힘과 가속도는 더 복잡합니다. 그들은 크기와 방향을 모두 가지고 있습니다. 예를 들어, 한 TV 일기 예보관은 서쪽에서 시속 20 마일로 불어 오는 바람에 대해 이야기합니다. 이것은 바람의 속도 (속도) 벡터입니다. 힘 또는 가속도를 완전히 설명하려면 양과 방향이 모두 필요합니다. 예를 들어 눈이 오는 날에는 50 뉴턴의 힘으로 어린이 썰매를 앞쪽으로 당기면 같은 방향으로 0.5m / 초로 가속됩니다.
힘, 질량 및 가속의 의미
뉴턴의 운동 제 2 법칙은 간단 해 보입니다. 특정 질량의 물체를 밀면 힘과 질량의 양에 따라 가속됩니다. 큰 질량을 가진 작은 힘은 느린 가속을 가져오고 작은 질량을 가진 큰 힘은 빠른 가속을 제공합니다. 힘이 없으면 어떻게 되나요? 질량에 대한 힘이 0이면 가속도는 0입니다. 물체가 가만히 서 있으면 가만히 있습니다. 움직이면 같은 속도와 방향으로 계속 움직입니다. 동시에 여러 가지 힘이 관련 될 수 있음을 명심하십시오. 예를 들어, 바위 주위에 밧줄을 묶고 힘을 다해 당깁니다. 힘과 질량이 있지만 돌은 움직이지 않으므로 가속도는 0입니다. 바위와지면 사이의 마찰력은 당기는 힘을 상쇄시킵니다. 볼더를 움직이려면 트랙터와 같이 훨씬 더 큰 힘이 필요합니다.