Newton är standardenheten för kraft i fysik. Newtons andra lag säger att den kraft som krävs för att accelerera en massa med en viss utsträckning ges av produkten av dessa två mängder:
F = ma
Massan har kiloenheter (kg) medan accelerationen har enheter meter per sekund i kvadrat, eller m / s2.
I vissa fysikproblem kan du få storleken på en kraft, massan av ett objekt som den kraften har varit på agerar och tiden i sekunder som har gått sedan kraften började agera på objektet, vilket antas vara i vila initialt. För att lösa ett sådant problem måste du ha tillgång till de grundläggande rörelseekvationerna i matematisk fysik, särskilt den som säger:
v = v_0 + vid
där v är hastighet vid tid t.
Antag till exempel att en kraft på 100 N har verkat på en 5 kg leksaksbil i 3 sekunder. Hur snabbt rör sig bilen vid denna tidpunkt, förutsatt att det inte finns någon friktion?
Steg 1: Lös för accelerationen
Eftersom du vet att F = ma, F = 100 N och m = 5 kg,
100 = 5a \ innebär a = 20 \ text {m / s} ^ 2
Steg 2: Lös för hastigheten
Ersätt den acceleration som du just beräknat i den kinematiska ekvationen som ges ovan, med initialhastigheten v0 lika med noll:
v = v_0 + vid = 0 + 20 \ gånger 3 = 60 \ text {m / s}
Steg 3 (valfritt): Konvertera till mil per timme
Du kanske tycker att det är intressant att konvertera meter per sekund till miles per timme, eftersom det senare är en mer vardaglig och intuitiv enhet i USA. Eftersom 1 mil = 1 609,34 m och 1 timme = 3600 s kräver omvandling av m / s till miles / h att multiplicera med 3600/1 609,34, vilket motsvarar 2,237.
För detta problem har du alltså 60 m / s × 2.237 = 134,2 miles / hr.