Newtonii sunt unitatea standard pentru forță în fizică. A doua lege a lui Newton afirmă că forța necesară pentru a accelera o masă cu o anumită măsură este dată de produsul acestor două cantități:
F = ma
Masa are unități de kilograme (kg), în timp ce accelerația are unități de metri pe secundă pătrat sau m / s2.
În unele probleme de fizică, vi se poate da magnitudinea unei forțe, masa unui obiect pe care a fost acea forță acționând și timpul în secunde care a trecut de când forța a început să acționeze asupra obiectului, despre care se presupune că este în repaus inițial. Pentru a rezolva o astfel de problemă, trebuie să aveți acces la ecuațiile de bază ale mișcării din fizica matematică, în special cea care afirmă:
v = v_0 + la
unde v este viteza la timpul t.
De exemplu, presupuneți că o forță de 100 N a acționat asupra unei mașini de jucărie de 5 kg timp de 3 secunde. Cât de rapid se mișcă mașina în acest moment, presupunând că nu există frecare?
Pasul 1: rezolvați pentru accelerație
Deoarece știți că F = ma, F = 100 N și m = 5 kg,
100 = 5a \ implică a = 20 \ text {m / s} ^ 2
Pasul 2: Rezolvați viteza
Înlocuiți accelerația pe care tocmai ați calculat-o în ecuația cinematică dată mai sus, cu viteza inițială v0 egal cu zero:
v = v_0 + la = 0 + 20 \ ori 3 = 60 \ text {m / s}
Pasul 3 (opțional): convertiți în mile pe oră
S-ar putea să vă fie interesant să convertiți metri pe secundă în mile pe oră, deoarece aceasta din urmă este o unitate mai zilnică și mai intuitivă în Statele Unite. Deoarece 1 milă = 1.609,34 m și 1 oră = 3.600 s, conversia m / s în mile / oră necesită înmulțirea cu 3600 / 1.609,34, care este egală cu 2.237.
Astfel, pentru această problemă, aveți 60 m / s × 2,237 = 134,2 mile / oră.