Πώς μετράται η δύναμη από τον δεύτερο νόμο κίνησης;
Η δύναμη (f) είναι άμεσα ανάλογη με τη μάζα (m) ενός αντικειμένου και την επιτάχυνση του (α)
Μαθηματικά, αυτό εκφράζεται ως:
f =m * a
Αυτή η εξίσωση μας λέει:
* Η δύναμη είναι άμεσα ανάλογη με τη μάζα: Μια μεγαλύτερη μάζα θα απαιτήσει μεγαλύτερη δύναμη για να επιτευχθεί η ίδια επιτάχυνση.
* Η δύναμη είναι άμεσα ανάλογη με την επιτάχυνση: Μία μεγαλύτερη επιτάχυνση θα απαιτήσει μεγαλύτερη δύναμη στην ίδια μάζα.
Πώς να μετρήσετε τη δύναμη:
1. Μετρήστε τη μάζα: Χρησιμοποιήστε μια κλίμακα ισορροπίας ή άλλη κατάλληλη συσκευή για να προσδιορίσετε τη μάζα του αντικειμένου σε κιλά (kg).
2. Μετρήστε την επιτάχυνση: Αυτό μπορεί να είναι δύσκολο. Εάν το αντικείμενο κινείται σε ευθεία γραμμή με σταθερή ταχύτητα, η επιτάχυνση του είναι μηδενική. Για να βρείτε την επιτάχυνση:
* Άμεση μέτρηση: Χρησιμοποιήστε έναν αισθητήρα κίνησης ή άλλη συσκευή για να μετρήσετε την αλλαγή στην ταχύτητα με την πάροδο του χρόνου.
* Υπολογίστε το: Χρησιμοποιήστε τις εξισώσεις κίνησης εάν γνωρίζετε τις αρχικές και τελικές ταχύτητες και τον χρόνο που απαιτείται για την επίτευξη αυτής της αλλαγής.
3. Εφαρμόστε τον τύπο: Συνδέστε τις τιμές της μάζας και την επιτάχυνση στον τύπο F =M * A.
μονάδες δύναμης:
Η τυπική μονάδα δύναμης είναι το Newton (n). Ένας Newton ορίζεται ως η δύναμη που απαιτείται για την επιτάχυνση μιας μάζας 1 kg με ρυθμό 1 m/s2.
Παράδειγμα:
Ας υποθέσουμε ότι έχετε ένα αντικείμενο 2 kg που επιταχύνεται στα 3 m/s2. Για να υπολογίσετε τη δύναμη που ενεργεί σε αυτό, θα κάνατε:
F =m * a
F =2 kg * 3 m/s2
F =6 n
Ως εκ τούτου, η δύναμη που ενεργεί στο αντικείμενο είναι 6 Newton.
Σημαντική σημείωση:
Είναι σημαντικό να θυμόμαστε ότι ο δεύτερος νόμος του Νεύτωνα ισχύει μόνο για αντικείμενα σε κίνηση ή εκείνους που αντιμετωπίζουν μια αλλαγή σε κίνηση. Εάν ένα αντικείμενο βρίσκεται σε κατάσταση ηρεμίας ή κινείται με σταθερή ταχύτητα, η καθαρή δύναμη που ενεργεί σε αυτό είναι μηδέν.
