Hvordan kan en lille styrke få stor masse til at bevæge sig?

forståelse af principperne

* Newtons anden bevægelseslov: Denne lov siger, at styrken, der anvendes til et objekt, er direkte proportional med dens acceleration (ændring i hastighed) og dens masse. Ligningen er f =ma, hvor:

* f er kraft (målt i Newtons)

* m er masse (målt i kilogram)

* a er acceleration (målt i meter per sekund kvadratisk)

* Tid: Mængden af ​​tid, en kraft anvendes, påvirker resultatet i høj grad. En lille kraft, der påføres i lang tid, kan resultere i en betydelig ændring i hastighed (og derfor bevægelse) af en stor masse.

hvordan det fungerer

1. lille kraft, lang tid: Forestil dig at skubbe en tung kasse. Du anvender en lille, konstant kraft, og kassen begynder at bevæge sig langsomt. Over tid fortsætter styrken med at handle, hvilket får boksen til at få hastighed (accelererer). Selvom din kraft er lille, giver den udvidede varighed kassen mulighed for at opbygge fart.

2. gearing og mekanisk fordel: Brug af værktøjer som håndtag, remskiver eller tilbøjelige fly skaber en mekanisk fordel. Disse værktøjer forstørrer effektivt din kraft, hvilket giver en lille kraft mulighed for at bevæge en stor masse.

3. Friktion: Mængden af ​​friktion mellem objektet og den overflade, det er på, spiller en rolle. Reduktion af friktion (f.eks. Brug af hjul eller smøring) gør det lettere for en lille kraft at flytte en stor masse.

Eksempler

* skubbe en bil: Du kan skubbe en tung bil på kort afstand, men det tager tid og kræfter. Den kraft, du anvender, kan være lille, men over tid kan du få bilen i bevægelse.

* opbygning af en rampe: En rampe giver dig mulighed for at flytte tunge genstande op ad en lodret afstand. Den krævede kraft er mindre, fordi du spreder arbejdet over en længere afstand (rampens længde).

* ved hjælp af en remskive: Et remskuesystem giver dig mulighed for at trække med en lille kraft på et reb for at løfte en meget tungere vægt.

Key Takeaway

Mens en lille styrke øjeblikkeligt kan flytte en stor masse, kan den bevæge den over tid ved hjælp af faktorer som udvidet kraftansøgning, mekanisk fordel eller friktionsreduktion.