Εάν ένας ουρανός με μάζα 70 kg επιταχύνει στη Γη με ρυθμό 9,8 ms2 οφειλόμενη βαρύτητα, ποια είναι η δύναμη για να εξηγήσετε πώς καθορίσατε την απάντηση και τις μονάδες της;
Κατανόηση των εννοιών
* δύναμη (f): Μια ώθηση ή έλξη που μπορεί να προκαλέσει μια αλλαγή στην κίνηση ενός αντικειμένου. Μετρείται σε Newton (n).
* μάζα (m): Το ποσό της ύλης σε ένα αντικείμενο. Μετρούμενα σε χιλιόγραμμα (kg).
* Επιτάχυνση (α): Ο ρυθμός με τον οποίο αλλάζει η ταχύτητα ενός αντικειμένου. Μετρούμενα σε μέτρα ανά δευτερόλεπτο τετράγωνο (m/s²).
* Ο δεύτερος νόμος κίνησης του Νεύτωνα: Αυτός ο νόμος δηλώνει ότι η δύναμη που ενεργεί σε ένα αντικείμενο είναι ίση με τις μαζικές του φορές την επιτάχυνσή του (F =MA).
Υπολογισμός
1. Προσδιορίστε τα γνωστά:
* Μάζα (m) =70 kg
* Επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (α) =9,8 m/s2
2. Εφαρμόστε τον δεύτερο νόμο του Νεύτωνα:
* Δύναμη (f) =μάζα (m) * επιτάχυνση (α)
* F =70 kg * 9,8 m/s2
3. Υπολογίστε τη δύναμη:
* F =686 n
απάντηση
Η δύναμη που ενεργεί στο Skydiver είναι 686 Newton (n).
Επεξήγηση μονάδων
* Newton (n): Η τυπική μονάδα δύναμης. 1 Ο Newton ορίζεται ως η δύναμη που απαιτείται για την επιτάχυνση μιας μάζας 1 kg σε 1 m/s2.
* κιλά (kg): Η τυπική μονάδα μάζας.
* μέτρα ανά δευτερόλεπτο τετράγωνο (m/s²): Η τυπική μονάδα επιτάχυνσης.
Σημαντική σημείωση: Αυτός ο υπολογισμός υποθέτει ότι η μόνη δύναμη που ενεργεί στον ουρανό είναι η βαρύτητα. Στην πραγματικότητα, η αντίσταση στον αέρα (drag) θα διαδραματίσει επίσης σημαντικό ρόλο, ειδικά καθώς ο ουρανός φτάνει στην ταχύτητα του τερματικού.
