Πόση οριζόντια δύναμη πρέπει να εφαρμοστεί σε ένα puck 1kg καθιστούν επιταχύνοντας το τραπέζι χωρίς τριβή με την ίδια επιτάχυνση που θα είχε αν έπεσε και έπεσε ελεύθερα;

Εδώ είναι πώς να λύσετε αυτό το πρόβλημα:

Κατανόηση των εννοιών

* Ελεύθερη πτώση: Όταν ένα αντικείμενο πέφτει ελεύθερα, η επιτάχυνση του οφείλεται στη βαρύτητα (περίπου 9,8 m/s2).

* Ο δεύτερος νόμος του Νεύτωνα: Αυτός ο νόμος δηλώνει ότι η καθαρή δύναμη που δρα σε ένα αντικείμενο είναι ίση με τις μαζικές του φορές την επιτάχυνση του (F =MA).

Λύση

1. Προσδιορίστε την επιτάχυνση: Η επιτάχυνση του puck στην ελεύθερη πτώση είναι η επιτάχυνση λόγω της βαρύτητας, 9,8 m/s2.

2. Εφαρμόστε τον δεύτερο νόμο του Νεύτωνα: Θέλουμε το puck να έχει την ίδια επιτάχυνση στο τραπέζι του αέρα όπως θα ήταν σε ελεύθερη πτώση. Δεδομένου ότι η μάζα του puck είναι 1 kg, η απαιτούμενη οριζόντια δύναμη είναι:

F =ma =(1 kg) (9,8 m/s²) =9,8 n

Επομένως, πρέπει να εφαρμόσετε μια οριζόντια δύναμη των 9,8 Newton στο puck στο τραπέζι χωρίς τριβή για να το επιταχύνετε με τον ίδιο ρυθμό όπως θα ήταν σε ελεύθερη πτώση.