Πώς μπορείτε να βρείτε δύναμη όταν δίνεται ταχύτητα και μάζα;
Κατανόηση της σχέσης
* δύναμη (f): Μια ώθηση ή έλξη που μπορεί να αλλάξει την κίνηση ενός αντικειμένου (επιτάχυνση).
* μάζα (m): Ένα μέτρο του ποσού της ύλης σε ένα αντικείμενο.
* ταχύτητα (v): Ταχύτητα και κατεύθυνση της κίνησης ενός αντικειμένου.
Ο δεύτερος νόμος κίνησης του Νεύτωνα
Η βασική σύνδεση μεταξύ αυτών των εννοιών είναι ο δεύτερος νόμος κίνησης του Newton:
f =m * a
Οπου:
* f είναι η καθαρή δύναμη που ενεργεί σε ένα αντικείμενο
* m είναι η μάζα του αντικειμένου
* A είναι η επιτάχυνση του αντικειμένου
Το κομμάτι που λείπει:επιτάχυνση
Πρέπει να γνωρίζετε την επιτάχυνση του αντικειμένου για τον υπολογισμό της δύναμης. Η επιτάχυνση είναι ο ρυθμός μεταβολής της ταχύτητας με την πάροδο του χρόνου.
Παράδειγμα:
Φανταστείτε ένα αυτοκίνητο μάζας 1000 kg (M =1000 kg) που ταξιδεύει με σταθερή ταχύτητα 20 m/s (V =20 m/s). Δεδομένου ότι η ταχύτητά του δεν αλλάζει, η επιτάχυνση της είναι μηδενική (a =0 m/s2). Ως εκ τούτου, η καθαρή δύναμη που ενεργεί στο αυτοκίνητο είναι:
F =m * a =1000 kg * 0 m/s² =0 N (Newtons)
Πώς να βρείτε δύναμη με ταχύτητα και μάζα
1. Προσδιορίστε την επιτάχυνση: Χρειάζεστε πρόσθετες πληροφορίες για τον υπολογισμό της επιτάχυνσης. Αυτό θα μπορούσε να είναι:
* Αλλαγή στην ταχύτητα με την πάροδο του χρόνου: Εάν η ταχύτητα αλλάζει, μπορείτε να υπολογίσετε την επιτάχυνση.
* σταθερή δύναμη: Εάν μια γνωστή δύναμη ενεργεί στο αντικείμενο, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το F =M * A για να λύσετε την επιτάχυνση.
2. Εφαρμόστε τον δεύτερο νόμο του Νεύτωνα: Μόλις έχετε την επιτάχυνση, συνδέστε το στην εξίσωση F =M * A για να βρείτε τη δύναμη.
Συνοπτικά
Ενώ η ταχύτητα και η μάζα είναι σημαντικές ιδιότητες ενός αντικειμένου, πρέπει να γνωρίζετε την επιτάχυνση του αντικειμένου Για να υπολογίσετε τη δύναμη που ενεργεί σε αυτό.
