Πώς συγκρίνονται οι επιταχύνσεις εάν ασκείται η ίδια δύναμη πρώτα σε μεγάλη μάζα και στη συνέχεια μια μικρή μάζα;
Ο δεύτερος νόμος κίνησης του Νεύτωνα
Το κλειδί για την κατανόηση αυτού είναι ο δεύτερος νόμος κίνησης του Νεύτωνα:
* δύναμη (f) =μάζα (m) x επιτάχυνση (a)
Η σχέση
Αυτή η εξίσωση μας λέει:
* Άμεση αναλογικότητα: Η επιτάχυνση είναι άμεσα ανάλογη προς την εφαρμοζόμενη δύναμη. Αυτό σημαίνει ότι αν αυξήσετε τη δύναμη, η επιτάχυνση αυξάνεται αναλογικά.
* Αντίστροφη αναλογικότητα: Η επιτάχυνση είναι αντιστρόφως ανάλογη προς τη μάζα. Αυτό σημαίνει ότι αν αυξήσετε τη μάζα, η επιτάχυνση μειώνεται αναλογικά.
Εφαρμογή της έννοιας
* μεγάλη μάζα: Όταν μια δύναμη εφαρμόζεται σε μια μεγάλη μάζα, η επιτάχυνση που προκύπτει θα είναι μικρότερη Επειδή η μάζα βρίσκεται στον παρονομαστή της εξίσωσης.
* Μικρή μάζα: Όταν η ίδια δύναμη εφαρμόζεται σε μικρότερη μάζα, η επιτάχυνση που προκύπτει θα είναι μεγαλύτερη Επειδή η μάζα είναι μικρότερη, οδηγώντας σε μεγαλύτερη επιτάχυνση.
Παράδειγμα
Ας πούμε ότι έχουμε μια δύναμη 10 Newton (n):
* μάζα 1 =10 kg (Μεγάλη μάζα)
* μάζα 2 =1 kg (Μικρή μάζα)
* επιτάχυνση (μάζα 1): a =f/m =10 n/10 kg =1 m/s2
* επιτάχυνση (μάζα 2): a =f/m =10 n/1 kg =10 m/s2
Συμπέρασμα
Όσο μικρότερη είναι η μάζα, τόσο μεγαλύτερη είναι η επιτάχυνση που παράγεται από την ίδια δύναμη. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ένα μικρότερο αυτοκίνητο μπορεί να επιταχύνει ταχύτερα από ένα μεγαλύτερο φορτηγό, ακόμη και αν ο κινητήρας παράγει την ίδια δύναμη.
