Różnica między siłą a prędkością

Siła i prędkość to dwa powiązane, ale różne pojęcia w fizyce podstawowej. Ich związek jest jedną z pierwszych rzeczy, o których dowiadują się studenci fizyki w ramach studiów nad prawami ruchu Newtona. Chociaż prędkość nie występuje konkretnie w prawach Newtona, przyspieszenie tak, a przyspieszenie jest miarą zmiany prędkości.

W naukach fizycznych siła to coś, co działa na obiekt, popychając go lub ciągnąc. Jeśli siła jest wystarczająco duża, zmienia położenie lub kształt obiektu. Siły takie jak tarcie, opór powietrza i prosty kontakt fizyczny dotykają obiektu bezpośrednio, podczas gdy siły takie jak grawitacja, magnetyzm i elektrostatyka działają na obiekt z daleka. Siła jest wielkością wektorową, co oznacza, że ​​możesz zmierzyć zarówno jej siłę, jak i kierunek. Wzór na znalezienie miary siły to siła = masa razy przyspieszenie, zapisany jako f = ma.

•••George Doyle/Stockbyte/Getty Images

Kiedy obiekt się porusza, jednym ze sposobów pomiaru szybkości, z jaką się porusza, jest znalezienie jego prędkości, czyli szybkości, z jaką zmienia pozycję. Podobnie jak siła, prędkość jest wielkością wektorową, więc zawiera kierunek. Aby znaleźć średnią prędkość obiektu, podziel zmianę jego położenia przez czas trwania ruchu i określ jego kierunek. Na przykład, jeśli samochód jedzie na północ iw ciągu godziny przejedzie 30 mil, jego prędkość wynosi 30 mil na godzinę na północ.

Siła i prędkość są pojęciami powiązanymi – jedno oddziałuje na siebie. Siła jest miarą mocy. To sprawia, że ​​rzeczy się dzieją. Z drugiej strony prędkość jest cechą obiektu. Zastosuj siłę do obiektu, a jego prędkość się zmieni. To nie działa w drugą stronę – nie można zastosować prędkości do obiektu i zmienić jego siły. Prędkość nie działa na obiekt. Siła popycha lub ciągnie obiekt, ale prędkość jest po prostu czymś, co posiada obiekt.

Każdy obiekt ma prędkość w każdym momencie. Jeśli obiekt się nie porusza, jego prędkość wynosi zero. Zgodnie z pierwszą zasadą ruchu Newtona, bez siły działającej na obiekt, jego prędkość się nie zmienia. Każda zmiana prędkości obiektu nazywana jest przyspieszeniem, które jest „a” w f = ma. O ile obiekt nie porusza się w próżni, zawsze działają na niego siły, a wszystkie te siły zsumowane nazywane są siłą wypadkową. Siła wypadkowa działa na obiekt, zmieniając jego prędkość i powodując przyspieszenie.