Sådan bruges Newton til beregning af meter pr. Sekund

Newton er standardenheden for kraft i fysik. I Newtons anden lov hedder det, at den krævede kraft for at accelerere en masse i et vist omfang er givet af produktet af disse to mængder:

F \u003d ma

Massen har enheder på kg (kg) mens acceleration har enheder på meter pr. sekund kvadratisk, eller m /s ^2.

I nogle fysikproblemer får du muligvis størrelsen af en styrke, massen af et objekt, som den kraft har været på handling, og tiden i sekunder, der er gået siden styrken begyndte at virke på objektet, hvilket antages at være i hvile oprindeligt. For at løse et sådant problem skal du have adgang til de grundlæggende bevægelsesligninger i matematisk fysik, specifikt den, der siger:

v \u003d v _{0 + at}

hvor v er hastighed på tidspunktet t.

Antag for eksempel, at en kraft på 100 N har virket på en 5 kg legetøjsvogn i 3 sekunder. Hvor hurtigt bevæger bilen sig på dette tidspunkt, hvis man ikke antager, at der er nogen friktion?
Trin 1: Løs til accelerationen.

Da du ved, at F \u003d ma, F \u003d 100 N og m \u003d 5 kg,

100 \u003d 5 (a)

a \u003d 20 m /s ^{2
Trin 2: Løs for hastigheden}

Udskift den acceleration, du lige har beregnet ind i den kinematiske ligning, der er angivet ovenfor, med den oprindelige hastighed v _{0 lig med nul:}

v \u003d v _{0 + ved}

v \u003d 0 + (20 m /s ^{2) (3 s)}

v \u003d 60 m /s
Trin 3 (valgfrit): Konverter til kilometer pr. time

Du kan synes det er interessant at konvertere meter pr. anden til miles i timen, da sidstnævnte er en mere dagligdags og intuitiv enhed i USA. Da 1 mile \u003d 1.609,34 m og 1 time \u003d 3.600 s, kræver det at konvertere m /s til miles /t multiplicering med 3600 /1.609.34, hvilket svarer til 2.237.

Så til dette problem har du 60 m /s × 2.237 \u003d 134,2 miles /time.