Πώς αυξάνεται η ταχύτητα εφαρμόζοντας τη δύναμη;

Ακολουθεί μια κατανομή του τρόπου με τον οποίο η δύναμη επηρεάζει την ταχύτητα:

Νόμοι της κίνησης του Νεύτωνα

* Ο πρώτος νόμος του Νεύτωνα (αδράνεια): Ένα αντικείμενο στο REST παραμένει σε κατάσταση ηρεμίας και ένα αντικείμενο σε κίνηση παραμένει σε κίνηση με την ίδια ταχύτητα και προς την ίδια κατεύθυνση, εκτός εάν ενεργεί από μια μη ισορροπημένη δύναμη. Αυτό σημαίνει ότι ένα αντικείμενο δεν θα αλλάξει την ταχύτητά του χωρίς δύναμη.

* Ο δεύτερος νόμος του Νεύτωνα: Η επιτάχυνση ενός αντικειμένου είναι άμεσα ανάλογη με τη δύναμη που εφαρμόζεται σε αυτό και αντιστρόφως ανάλογη με τη μάζα του. Αυτό είναι συχνά γραμμένο ως: f =ma

* f: Δύναμη (μετρούμενη σε Newton)

* m: Μάζα (μετρούμενη σε χιλιόγραμμα)

* a: Επιτάχυνση (μετρούμενη σε μέτρα ανά δευτερόλεπτο τετράγωνο)

Πώς η δύναμη επηρεάζει την ταχύτητα

* Η επιτάχυνση είναι η αλλαγή της ταχύτητας: Η επιτάχυνση είναι ο ρυθμός με τον οποίο αλλάζει η ταχύτητα ενός αντικειμένου. Αυτό σημαίνει ότι εάν εφαρμόσετε μια δύναμη σε ένα αντικείμενο, αναγκάζετε την επιτάχυνση, είτε επιταχύνοντας είτε επιβράδυνση.

* Η δύναμη και η επιτάχυνση είναι άμεσα αναλογικές: Όσο μεγαλύτερη είναι η δύναμη που εφαρμόζετε, τόσο μεγαλύτερη είναι η επιτάχυνση (και έτσι τόσο ταχύτερη είναι η αλλαγή της ταχύτητας).

* Η μάζα και η επιτάχυνση είναι αντιστρόφως αναλογικές: Ένα πιο μαζικό αντικείμενο θα επιταχύνει λιγότερο από ένα λιγότερο μαζικό αντικείμενο όταν εφαρμόζεται η ίδια δύναμη.

Παράδειγμα

Φανταστείτε να πιέζετε ένα μικρό αυτοκίνητο παιχνιδιών και ένα μεγάλο φορτηγό. Εφαρμόζετε το ίδιο ποσό δύναμης και στα δύο.

* Car Toy: Το αυτοκίνητο θα επιταχύνει γρήγορα επειδή έχει μια μικρή μάζα.

* Μεγάλο φορτηγό: Το φορτηγό θα επιταχύνει αργά επειδή έχει μεγάλη μάζα.

Βασικά σημεία

* Η δύναμη είναι η αιτία επιτάχυνσης: Χωρίς δύναμη, η ταχύτητα ενός αντικειμένου θα παραμείνει σταθερή.

* Η ποσότητα επιτάχυνσης εξαρτάται από τη δύναμη και τη μάζα: Περισσότερη δύναμη σημαίνει περισσότερη επιτάχυνση, ενώ μια μεγαλύτερη μάζα σημαίνει λιγότερη επιτάχυνση.

* Η ταχύτητα είναι το αποτέλεσμα της επιτάχυνσης: Η δύναμη προκαλεί επιτάχυνση και η επιτάχυνση αλλάζει ταχύτητα.