Newtons são a unidade padrão de força na física. A segunda lei de Newton afirma que a força necessária para acelerar uma massa em uma determinada extensão é dada pelo produto dessas duas quantidades:
F = ma
A massa tem unidades de quilogramas (kg), enquanto a aceleração tem unidades de metros por segundo ao quadrado, ou m / s2.
Em alguns problemas de física, você pode receber a magnitude de uma força, a massa de um objeto sobre o qual essa força foi agindo, e o tempo em segundos decorrido desde que a força começou a agir sobre o objeto, que se presume estar em repouso inicialmente. Para resolver esse problema, você precisa ter acesso às equações básicas de movimento em física matemática, especificamente, aquela que afirma:
v = v_0 + em
onde v é a velocidade no tempo t.
Por exemplo, suponha que uma força de 100 N agiu em um carrinho de brinquedo de 5 kg por 3 segundos. A que velocidade o carro está se movendo neste ponto, supondo que não haja atrito?
Etapa 1: Resolva a aceleração
Já que você sabe que F = ma, F = 100 N e m = 5 kg,
100 = 5a \ implica a = 20 \ text {m / s} ^ 2
Etapa 2: Resolva a velocidade
Substitua a aceleração que você acabou de calcular na equação cinemática dada acima, com a velocidade inicial v0 igual a zero:
v = v_0 + at = 0 + 20 \ vezes 3 = 60 \ text {m / s}
Etapa 3 (opcional): converter em milhas por hora
Você pode achar interessante converter metros por segundo em milhas por hora, já que este último é uma unidade mais cotidiana e intuitiva nos Estados Unidos. Como 1 milha = 1.609,34 me 1 hora = 3.600 s, converter m / s em milhas / h requer a multiplicação por 3600 / 1.609,34, que é igual a 2,237.
Portanto, para este problema, você tem 60 m / s × 2,237 = 134,2 milhas / h.