Γιατί εάν μια μάζα μειώνει την επιτάχυνση;
Ο δεύτερος νόμος κίνησης του Νεύτωνα:
* f =ma
* f είναι η δύναμη που ενεργεί σε ένα αντικείμενο.
* m είναι η μάζα του αντικειμένου.
* A είναι η επιτάχυνση του αντικειμένου.
Η σχέση:
* Η δύναμη και η επιτάχυνση είναι άμεσα αναλογικές: Εάν αυξήσετε τη δύναμη που ενεργεί σε ένα αντικείμενο, αυξάνετε την επιτάχυνση της.
* Η μάζα και η επιτάχυνση είναι αντιστρόφως αναλογικές: Εάν αυξήσετε τη μάζα ενός αντικειμένου, μειώνετε την επιτάχυνση της (δεδομένης μιας σταθερής δύναμης).
Παράδειγμα:
Φανταστείτε να πιέζετε ένα καλάθι αγορών.
* Κάτω μάζα: Εάν το καλάθι είναι άδειο (χαμηλότερη μάζα), επιταχύνεται γρήγορα όταν το πιέζετε.
* Υψηλότερη μάζα: Εάν το καλάθι είναι γεμάτο παντοπωλεία (υψηλότερη μάζα), επιταχύνεται πιο αργά όταν το πιέζετε με την ίδια δύναμη.
Γιατί η σύγχυση;
Μερικές φορές, οι άνθρωποι βλέπουν μείωση της μάζας και αύξηση της επιτάχυνσης και πιστεύουν ότι είναι συνδεδεμένοι. Αυτό μπορεί να συμβεί σε καταστάσεις όπως:
* Εκκίνηση πυραύλων: Ένας πυραύλος καίει καύσιμο, μειώνοντας τη μάζα του. Η ώθηση (δύναμη) παραμένει σχετικά σταθερή, οπότε η επιτάχυνση αυξάνεται.
* Πτώση αντικειμένου: Δεδομένου ότι ένα αντικείμενο με πτώση κερδίζει ταχύτητα, βιώνει αντίσταση στον αέρα, η οποία λειτουργεί ως δύναμη αντίθετη κίνηση. Αυτή η αντίσταση αυξάνεται καθώς αυξάνεται η ταχύτητα. Καθώς το αντικείμενο πέφτει, η μάζα του παραμένει σταθερή, αλλά η * καθαρή δύναμη * που ενεργεί πάνω του αυξάνεται λόγω της μείωσης της αντίστασης του αέρα. Αυτό οδηγεί σε αύξηση της επιτάχυνσης.
Key Takeaway:
Είναι σημαντικό να θυμάστε τη σχέση μεταξύ δύναμης, μάζας και επιτάχυνσης. Η μείωση της μάζας οδηγεί γενικά σε αύξηση της επιτάχυνσης μόνο εάν η δύναμη που ενεργεί στο αντικείμενο παραμένει σταθερή .
