A Newtonok használata másodpercenként a méter kiszámításához

Tartalom

• 1. lépés: Oldja meg a gyorsítást
• 2. lépés: Oldja meg a sebességet
• 3. lépés (opcionális): Átalakítás mérföldekre óránként

A newtonok a fizikai erő standard mértékegységei. Newtoni második törvény kimondja, hogy a tömeg egy adott mértékű felgyorsításához szükséges erőt e két mennyiség szorzata adja:

F = ma

A tömeg kilogramm egységekben van (kg), míg a gyorsulás méter / másodperc mértékegységben van megadva, vagy m / s².

Egyes fizikai problémák esetén kaphat egy erő nagyságát, egy tárgy tömegét, amelyen az erő hatott, és azt az időt másodpercben, amely eltelt azóta, hogy az erő a tárgyra hatott, amelyet feltételezhetően kezdetben nyugalomban. Egy ilyen probléma megoldásához hozzáférést kell biztosítani a matematikai fizika alapvető mozgási egyenleteihez, nevezetesen az alábbiakhoz:

v = v₀ + at

ahol v a sebesség t időpontban.

Tegyük fel például, hogy 100 N erő hatott az 5 kg-os játékautóra 3 másodpercig. Milyen gyorsan mozog az autó ezen a ponton, feltételezve, hogy nincs súrlódás?

1. lépés: Oldja meg a gyorsítást

Mivel tudod, hogy F = ma, F = 100 N és m = 5 kg,

100 = 5 (a)

a = 20 m / s²

2. lépés: Oldja meg a sebességet

Helyezze a fent megadott kinematikai egyenletbe az éppen kiszámított gyorsulást v kezdeti sebességgel₀ nulla:

v = v₀ + at

v = 0 + (20 m / s²) (3 s)

v = 60 m / s

3. lépés (opcionális): Átalakítás mérföldekre óránként

Érdekes lehet, ha másodpercenként métert konvertál mérföldre óránként, mivel ez utóbbi mindennapi és intuitív egység az Egyesült Államokban. Mivel 1 mérföld = 1,609,34 m és 1 óra = 3600 s, az m / s mérföldre / órára való konvertálásához 3600 / 1,609,34-ig kell megszorozni, ami 2.237-tel egyenlő.

Tehát erre a problémára 60 m / s × 2,237 = 134,2 mérföld / óra sebességed van.