Ποια είναι η δύναμη που απαιτείται για να σταματήσει ένα κινούμενο αντικείμενο;
1. Μάζα (m): Όσο βαρύτερο είναι το αντικείμενο, τόσο περισσότερη δύναμη απαιτείται για να το σταματήσει.
2. Ταχύτητα (v): Όσο πιο γρήγορα κινείται το αντικείμενο, τόσο περισσότερη δύναμη είναι απαραίτητη για να το σταματήσει.
3. Ώρα (t): Όσο περισσότερο χρειάζεται ο χρόνος που χρειάζεται για να σταματήσει το αντικείμενο, τόσο λιγότερη δύναμη απαιτείται.
Φόρμουλα:
Η δύναμη που απαιτείται για να σταματήσει ένα αντικείμενο υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον δεύτερο νόμο κίνησης του Νεύτωνα:
δύναμη (f) =μάζα (m) × επιτάχυνση (a)
Δεδομένου ότι η επιτάχυνση είναι η μεταβολή της ταχύτητας με την πάροδο του χρόνου, μπορούμε να ξαναγράψουμε τον τύπο ως:
δύναμη (f) =μάζα (m) × (αλλαγή ταχύτητας (ΔV) / ώρα (t))
Παράδειγμα:
Φανταστείτε ένα αυτοκίνητο με μάζα 1000 kg που κινείται στα 20 m/s. Θέλουμε να σταματήσουμε το αυτοκίνητο σε 5 δευτερόλεπτα.
* Αλλαγή στην ταχύτητα (ΔV): 20 m/s (δεδομένου ότι πηγαίνει από 20 m/s σε 0 m/s)
* Ώρα (t): 5 δευτερόλεπτα
δύναμη (f) =1000 kg × (20 m/s/5 s) =4000 n
Ως εκ τούτου, απαιτούνται 4000 νέοι βίας για να σταματήσουν το αυτοκίνητο σε 5 δευτερόλεπτα.
Σημαντική σημείωση:
Αυτή η δύναμη είναι η μέση δύναμη που απαιτείται για ολόκληρο το χρόνο διακοπής. Η πραγματική δύναμη που εφαρμόζεται μπορεί να διαφέρει ανάλογα με τη φύση της διαδικασίας διακοπής (π.χ. πέδηση, σύγκρουση).
