Πώς λειτουργούν παρόμοιες δυνάμεις στην κίνηση αντικειμένων διαφορετικές μάζες;
Ο δεύτερος νόμος κίνησης του Νεύτωνα
Η θεμελιώδης αρχή που διέπει αυτή τη σχέση είναι ο δεύτερος νόμος κίνησης του Νεύτωνα:
* δύναμη (f) =μάζα (m) x επιτάχυνση (a)
Αυτή η εξίσωση μας λέει ότι:
* δύναμη: Την ώθηση ή την έλξη που ενεργεί σε ένα αντικείμενο.
* μάζα: Το ποσό της ύλης που περιέχει ένα αντικείμενο.
* Επιτάχυνση: Ο ρυθμός μεταβολής της ταχύτητας (πόσο γρήγορα αλλάζει η ταχύτητα και η κατεύθυνση του αντικειμένου).
Πώς οι δυνάμεις επηρεάζουν την κίνηση με βάση τη μάζα
* ίσες δυνάμεις, διαφορετικές μάζες: Εάν εφαρμόζετε την ίδια δύναμη σε αντικείμενα με διαφορετικές μάζες, το αντικείμενο με λιγότερη μάζα θα επιταχύνει περισσότερα από το αντικείμενο με μεγαλύτερη μάζα . Σκεφτείτε να πιέσετε ένα μικρό αυτοκίνητο σε σχέση με το να πιέζετε ένα μεγάλο φορτηγό με την ίδια προσπάθεια.
* Μονάδες δυνάμεων, ίσες μάζες: Εάν εφαρμόζετε διαφορετικές δυνάμεις σε αντικείμενα με την ίδια μάζα, το αντικείμενο με τη μεγαλύτερη δύναμη θα επιταχύνει περισσότερα από το αντικείμενο με τη μικρότερη δύναμη .
Παραδείγματα:
* Πιέστε ένα καλάθι αγορών: Ένα πλήρες καλάθι αγορών έχει περισσότερη μάζα από ένα άδειο. Η ίδια δύναμη που εφαρμόζετε για να πιέσετε και τα δύο θα οδηγήσει στο κενό καλάθι που επιταχύνει ταχύτερα.
* ρίχνοντας μια μπάλα: Ένα μπέιζμπολ έχει λιγότερη μάζα από μια μπάλα μπόουλινγκ. Μπορείτε να ρίξετε το μπέιζμπολ πολύ πιο γρήγορα με την ίδια δύναμη.
Βασικά σημεία
* Η μάζα είναι αντίσταση στην επιτάχυνση: Ένα πιο μαζικό αντικείμενο είναι πιο δύσκολο να κινηθεί (ή να αλλάξει την κίνηση του) επειδή έχει περισσότερη αδράνεια.
* Απαιτείται δύναμη για επιτάχυνση: Μια δύναμη είναι απαραίτητη για να προκαλέσει ένα αντικείμενο να επιταχυνθεί. Χωρίς δύναμη, ένα αντικείμενο θα συνεχίσει να κινείται με σταθερή ταχύτητα ή να παραμείνει σε ηρεμία (ο πρώτος νόμος του Νεύτωνα).
Συνοπτικά
Οι δυνάμεις επηρεάζουν την κίνηση αντικειμένων με βάση τη μάζα τους. Μια μεγαλύτερη μάζα απαιτεί μεγαλύτερη δύναμη για να επιτευχθεί η ίδια επιτάχυνση με μια μικρότερη μάζα. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η μάζα είναι ένα μέτρο αδράνειας, η τάση ενός αντικειμένου να αντισταθεί στις αλλαγές στην κίνηση της.
