Hvad er forholdet mellem kraftmasse og acceleration?

I slutningen af ​​1600'erne offentliggjorde Sir Isaac Newton "Principia Mathematica", en bog, der forbandt verden af ​​matematik og fysik. Blandt andre vigtige ideer beskrev han den anden lov om bevægelse - denne kraft er lig med massetid acceleration eller f = ma. Selv om det ser ud til at være let ved første øjekast, har loven flere vigtige implikationer, herunder hvordan objekter bevæger sig på jorden og i rummet. Grundlæggende love som dette har givet forskere mulighed for at undersøge naturen nøjagtigt og ingeniører til at bygge maskiner, der arbejder.

TL; DR (for længe, ​​ikke læst)

Force er lig med masse gange acceleration eller f = ma.

Betydning af styrke

Force er en fysisk mængde, du håndterer i hverdagen. Det kræver kraft at åbne en dør, løfte et barn, eller knæk et æg. Det er en pull eller push udøvet af et objekt på en anden; objekterne kan være alt fra protoner og elektroner helt op til planeter og galakser. Træk eller tryk kan komme fra direkte kontakt eller, i tilfælde af tyngdekraften, elektricitet og magnetisme, fra en afstand. Forskere måler kraft i enheder kaldet newtons, hvor en newton er den kraft, der kræves for at accelerere en 1 kilogram masse en meter per sekund kvadreret.

Betydning af acceleration

Når en hockeypuck glider over is, det gør det med en forholdsvis konstant hastighed, indtil den rammer målet eller en spillerens pind. Selv om det bevæger sig, er det ikke hurtigere. Accelerationen kommer kun fra en ændring i hastigheden. Når et objekt får fart, er accelerationen positiv; Når hastigheden går tabt, er accelerationen negativ. Du måler hastigheden i afstandenheder divideret med tiden, som f.eks. Miles per time eller meter per sekund. Acceleration er hastighedsændringen divideret med den tid, hastigheden tager for at ændre, så det er meter pr. Sekund pr. Sekund eller meter per sekund kvadreret.

Betydning af masse

Massen af ​​en objekt er et mål for, hvor meget det indeholder. En gummibal har mindre masse end en blykugle af samme størrelse, fordi den har mindre betydning i det, færre atomer og færre af protoner, neutroner og elektroner, der udgør atomerne. Massen modstår også indsatsen for at skubbe eller trække den; en ping-pong bold er let at hente og kaste; en skraldvogn er det ikke. Trucken er mere massiv end ping-pong bolden af ​​mange tusinde gange. Standardenheden for masse er kilogrammet, ca. 2,2 pund.

Scalarer og vektorer

Masse er en simpel slags mængde. Du kan have store masser, små masser og mellemmasser. Det handler om det. Forskere kalder simple mængder skalarer fordi et tal beskriver det. Kraft og acceleration er imidlertid mere komplicerede. De har både en størrelse og en retning. Et tv-vejrforespørger for eksempel taler om en vind, der kommer fra vest ved 20 miles i timen. Dette er vindhastighedens hastighed (hastighed) vektor. For fuldt ud at beskrive en kraft eller acceleration har du brug for både mængden og retningen. For eksempel på en snedækket dag trækker du et børns slæde i fremadgående retning med en kraft på 50 newtons, og den accelererer i samme retning med 0,5 meter per sekund kvadreret.

Betydning af kraft, masse og Acceleration

Newtons anden lov om bevægelse virker simpel nok: Skub et objekt af en bestemt masse, og det accelererer ud fra mængden af ​​kraft og masse. En lille kraft med en stor masse resulterer i en langsom acceleration, og en stor kraft med en lille masse giver en hurtig acceleration. Hvad sker der, når der ikke er nogen kraft? En kraft på nul på en hvilken som helst masse giver nul acceleration. Hvis objektet står stille, forbliver det stille; hvis den bevæger sig, fortsætter den med at bevæge sig i samme hastighed og retning. Husk at flere kræfter kan være involveret på samme tid. For eksempel binder du et reb rundt om en sten og trækker med al din magt. Der er kraft og masse, men kloden strækker sig ikke, så accelerationen er nul. Friktionskraften mellem kloden og jorden afbryder kraften i din træk. Du har brug for en meget større kraft, f.eks. Fra en traktor, til at flytte kloden.