Hvorfor accelererer en partikel af mindre masse hurtigere end større masse?

* Newtons anden bevægelseslov: Dette er det grundlæggende princip, der styrer acceleration. Den siger, at accelerationen af ​​et objekt er direkte proportional med nettokraften, der virker på det og omvendt proportional med dens masse. Matematisk udtrykkes det som:

f =m * a

* f: Kraft (målt i Newtons)

* m: Masse (målt i kilogram)

* a: Acceleration (målt i meter pr. Sekund firkant)

* forholdet: Lad os omarrangere ligningen for at fokusere på acceleration:

a =f / m

Dette viser os:

* Direkte proportionalitet: Hvis kraften (F) er konstant, vil en større masse (M) resultere i en mindre acceleration.

* Inverse proportionalitet: Hvis massen (M) er konstant, vil en større kraft (F) resultere i en større acceleration.

i enklere termer:

Forestil dig at skubbe en lille bil og en stor lastbil med den samme kraft. Bilen accelererer meget hurtigere, fordi den har mindre masse. Lastbilens større masse modstår kraften, hvilket resulterer i langsommere acceleration.

Eksempel:

Lad os sige, at du anvender en kraft på 100 newton på både en 1 kg objekt og et 10 kg objekt.

* 1 kg Objekt: a =100 n / 1 kg =100 m / s²

* 10 kg Objekt: a =100 n / 10 kg =10 m / s²

Som du kan se, accelererer det lettere objekt ti gange hurtigere end det tungere objekt.

Key Takeaway: Det er ikke, at den lettere partikel "ønsker" at fremskynde mere. Det er simpelthen, at den samme kraft har en større indflydelse på en mindre masse, hvilket resulterer i en højere acceleration.