Πώς θα μπορούσατε να πάρετε ένα αντικείμενο με λιγότερη μάζα για να μετακινήσετε την ίδια απόσταση με την περισσότερη μάζα;
Μέθοδοι:
* μεγαλύτερη διάρκεια δύναμης: Εάν εφαρμόσετε την ίδια δύναμη για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα στο λιγότερο μαζικό αντικείμενο, θα μετακινήσει την ίδια απόσταση με το πιο μαζικό αντικείμενο. Αυτό βασίζεται στην αρχή του Impulse .
* Impulse: Η ώθηση είναι η αλλαγή της ορμής ενός αντικειμένου. Υπολογίζεται ως δύναμη πολλαπλασιασμένη με το χρόνο (ώθηση =δύναμη x χρόνος). Η ορμή είναι η μάζα ενός αντικειμένου πολλαπλασιασμένη με την ταχύτητά του (Momentum =Mass X Velocity).
* Επεξήγηση: Δεδομένου ότι το λιγότερο μαζικό αντικείμενο έχει λιγότερη αδράνεια, θα επιταχύνει ταχύτερα κάτω από την ίδια δύναμη. Ωστόσο, θα χρειαστεί να εφαρμόσετε τη δύναμη για μεγαλύτερη διάρκεια για να επιτύχετε την ίδια αλλαγή στην ορμή (και επομένως την ίδια τελική απόσταση).
* Μεγαλύτερη δύναμη: Μπορείτε να εφαρμόσετε μεγαλύτερη δύναμη στο λιγότερο μαζικό αντικείμενο για να ξεπεράσετε την χαμηλότερη αδράνεια του και να επιτύχετε την ίδια απόσταση με το πιο μαζικό αντικείμενο. Αυτό σχετίζεται άμεσα με τον δεύτερο νόμο κίνησης του Newton.
* Ο δεύτερος νόμος του Νεύτωνα: Αυτός ο νόμος αναφέρει ότι η επιτάχυνση ενός αντικειμένου είναι άμεσα ανάλογη με την καθαρή δύναμη που ενεργεί σε αυτό και αντιστρόφως ανάλογη με τη μάζα του (δύναμη =μάζα x επιτάχυνση).
* Επεξήγηση: Εφαρμόζοντας μια μεγαλύτερη δύναμη, αυξάνετε την επιτάχυνση του λιγότερο μαζικού αντικειμένου, επιτρέποντάς του να φτάσει στην ίδια τελική ταχύτητα και να ταξιδέψει στην ίδια απόσταση με το πιο μαζικό αντικείμενο.
* μόχλευση/μηχανές: Τα μηχανήματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ενίσχυση της δύναμης. Ένα απλό παράδειγμα είναι ένας μοχλός.
* Επεξήγηση: Ένας μοχλός σας επιτρέπει να εφαρμόζετε μια μικρότερη δύναμη σε μεγαλύτερη απόσταση για να παράγετε μια μεγαλύτερη δύναμη σε μικρότερη απόσταση. Χρησιμοποιώντας ένα μοχλό, μπορείτε να μετακινήσετε ένα βαρύτερο αντικείμενο (περισσότερη μάζα) την ίδια απόσταση με ένα ελαφρύτερο αντικείμενο (λιγότερη μάζα).
Παράδειγμα:
Φανταστείτε ότι έχετε μια μπάλα 1 κιλών και μια μπάλα 10 κιλών. Θέλετε να τα μετακινήσετε και τα δύο 10 μέτρα.
* μεγαλύτερη διάρκεια δύναμης: Εάν εφαρμόσετε μια σταθερή δύναμη και στις δύο μπάλες, θα χρειαστεί να εφαρμόσετε τη δύναμη για δέκα φορές περισσότερο στην 1 κιλά μπάλα για να το κάνετε να ταξιδεύει στα ίδια 10 μέτρα.
* Μεγαλύτερη δύναμη: Θα μπορούσατε να εφαρμόσετε μια δύναμη δέκα φορές μεγαλύτερη στην 1 κιλά μπάλα και θα ταξίδευε τα ίδια 10 μέτρα στο ίδιο χρονικό διάστημα με την μπάλα των 10 κιλών.
Σημαντική σημείωση: Σε όλες τις περιπτώσεις, υποθέτουμε ότι δεν υπάρχει σημαντική τριβή ή άλλη αντίσταση στην κίνηση. Στην πραγματικότητα, αυτοί οι παράγοντες θα επηρεάσουν την απόσταση που διανύθηκε.
