Γιατί ένα βαρύτερο αντικείμενο είναι πιο δύσκολο να επιταχυνθεί από ένα ελαφρύτερο αντικείμενο;
Ο δεύτερος νόμος κίνησης του Νεύτωνα:δύναμη, μάζα και επιτάχυνση
Η θεμελιώδης σχέση που διέπει αυτό είναι ο δεύτερος νόμος κίνησης του Νεύτωνα, ο οποίος δηλώνει:
* δύναμη (f) =μάζα (m) x επιτάχυνση (a)
Ας σπάσουμε αυτήν την εξίσωση:
* δύναμη: Μια ώθηση ή έλξη που μπορεί να προκαλέσει μια αλλαγή στην κίνηση ενός αντικειμένου.
* μάζα: Ένα μέτρο της αδράνειας ενός αντικειμένου (αντίσταση στην αλλαγή σε κίνηση).
* Επιτάχυνση: Ο ρυθμός με τον οποίο αλλάζει η ταχύτητα ενός αντικειμένου.
Η βασική σχέση:
Η εξίσωση μας δείχνει ότι η επιτάχυνση είναι άμεσα ανάλογη με τη δύναμη που εφαρμόζεται και αντιστρόφως ανάλογη με τη μάζα. Αυτό σημαίνει:
* μεγαλύτερη δύναμη =μεγαλύτερη επιτάχυνση: Εάν εφαρμόσετε περισσότερη δύναμη σε ένα αντικείμενο, θα επιταχυνθεί πιο γρήγορα.
* μεγαλύτερη μάζα =λιγότερη επιτάχυνση: Εάν ένα αντικείμενο έχει περισσότερη μάζα (είναι βαρύτερη), θα επιταχύνει λιγότερο γρήγορα για την ίδια δύναμη που εφαρμόζεται.
με απλούς όρους:
Φανταστείτε να πιέζετε ένα μικρό αυτοκίνητο και ένα μεγάλο φορτηγό. Θα χρειαστεί να ασκήσετε πολύ περισσότερη δύναμη για να μετακινήσετε το φορτηγό με την ίδια ταχύτητα με το αυτοκίνητο. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το φορτηγό έχει περισσότερη μάζα, οπότε αντιστέκεται στην επιτάχυνση πιο έντονα.
Παράδειγμα:
Ας υποθέσουμε ότι εφαρμόζετε μια δύναμη 10 Newton σε δύο αντικείμενα:
* Αντικείμενο A: Μάζα 1 kg
* Αντικείμενο B: Μάζα 5 kg
* Επιτάχυνση του αντικειμένου A: 10 n / 1 kg =10 m / s2
* Επιτάχυνση του αντικειμένου B: 10 n / 5 kg =2 m / s2
Το Object A, με τη μικρότερη μάζα του, επιταχύνει πολύ ταχύτερα από το αντικείμενο B.