Pod koniec XVII wieku sir Isaac Newton opublikował „Principia Mathematica”, książkę, która połączyła światy matematyki i fizyki. Wśród innych ważnych idei opisał drugą zasadę ruchu – siła jest równa masie razy przyspieszenie lub f = ma. Chociaż na pierwszy rzut oka wydaje się to proste, prawo ma kilka ważnych implikacji, w tym sposób poruszania się obiektów na Ziemi iw kosmosie. Podstawowe prawa, takie jak to, pozwoliły naukowcom dokładnie badać przyrodę, a inżynierom budować działające maszyny.
TL; DR (zbyt długi; Nie czytałem)
Siła równa się masie razy przyspieszenie lub f = ma.
Znaczenie siły
Siła to wielkość fizyczna, z którą masz do czynienia w życiu codziennym. Otwarcie drzwi, podniesienie dziecka lub rozbicie jajka wymaga użycia siły. Jest to pociągnięcie lub pchnięcie wywierane przez jeden przedmiot na drugi; obiektami może być wszystko, od protonów i elektronów po planety i galaktyki. Ciągnięcie lub pchanie może pochodzić z bezpośredniego kontaktu lub, w przypadku grawitacji, z elektryczności i magnetyzmu, z odległości. Naukowcy mierzą siłę w jednostkach zwanych niutonami, gdzie jeden niuton to siła potrzebna do przyspieszenia masy jednego kilograma o jeden metr na sekundę do kwadratu.
Znaczenie przyspieszenia
Kiedy krążek hokejowy ślizga się po lodzie, robi to z dość stałą prędkością, dopóki nie trafi w bramkę lub kij gracza. Chociaż się porusza, nie przyspiesza. Przyspieszenie pochodzi tylko ze zmiany prędkości. Gdy obiekt nabiera prędkości, jego przyspieszenie jest dodatnie; gdy prędkość jest tracona, przyspieszenie jest ujemne. Szybkość mierzysz w jednostkach odległości podzielonych przez czas, takich jak mile na godzinę lub metry na sekundę. Przyspieszenie to zmiana prędkości podzielona przez czas potrzebny do zmiany prędkości, czyli jest to metry na sekundę na sekundę lub metry na sekundę do kwadratu.
Znaczenie Mszy
Masa obiektu jest miarą tego, ile zawiera materii. Gumowa kulka ma mniejszą masę niż ołowiana kulka tej samej wielkości, ponieważ zawiera mniej materii, mniej atomów i mniej protonów, neutronów i elektronów, z których składają się atomy. Msza również opiera się wysiłkowi pchania lub ciągnięcia; piłka do ping-ponga jest łatwa do podniesienia i podrzucenia; śmieciarka nie jest. Ciężarówka jest wiele tysięcy razy masywniejsza niż piłka do ping-ponga. Standardową jednostką masy jest kilogram, około 2,2 funta.
Skalary i wektory
Msza jest prostym rodzajem ilości. Możesz mieć duże masy, małe masy i masy pośrednie. O to chodzi. Naukowcy nazywają proste wielkości skalarami, ponieważ opisuje je jedna liczba. Siła i przyspieszenie są jednak bardziej skomplikowane. Mają zarówno rozmiar, jak i kierunek. Na przykład telewizyjny prognostyk pogody mówi o wietrze wiejącym z zachodu z prędkością 20 mil na godzinę. Jest to wektor prędkości (prędkości) wiatru. Aby w pełni opisać siłę lub przyspieszenie, potrzebujesz zarówno wielkości, jak i kierunku. Na przykład w śnieżny dzień ciągniesz dziecięce sanki do przodu z siłą 50 niutonów i przyspieszają w tym samym kierunku z prędkością 0,5 metra na sekundę do kwadratu.
Znaczenie siły, masy i przyspieszenia
Druga zasada dynamiki Newtona wydaje się dość prosta: pchnij obiekt o określonej masie, a on przyspiesza w zależności od siły i masy. Mała siła przy dużej masie powoduje powolne przyspieszenie, a duża siła przy małej masie daje szybkie przyspieszenie. Co się dzieje, gdy nie ma siły? Siła zerowa na dowolnej masie daje zerowe przyspieszenie. Jeśli obiekt stoi nieruchomo, pozostaje nieruchomy; jeśli się porusza, nadal porusza się z tą samą prędkością i kierunkiem. Pamiętaj, że w tym samym czasie może być zaangażowanych kilka sił. Na przykład zawiązujesz linę wokół głazu i ciągniesz z całej siły. Jest siła i masa, ale głaz się nie rusza, więc przyspieszenie wynosi zero. Siła tarcia między głazem a ziemią niweluje siłę twojego ciągnięcia. Aby przesunąć głaz, potrzebujesz znacznie większej siły, np. z traktora.