science >> Wetenschap >  >> Fysica

Newton gebruiken om meters per seconde te berekenen

Newton zijn de standaardeenheid voor kracht in de natuurkunde. De tweede wet van Newton stelt dat de kracht die nodig is om een massa in een bepaalde mate te versnellen wordt gegeven door het product van deze twee hoeveelheden:

F \u003d ma

Massa heeft eenheden van kilogram (kg) terwijl versnelling heeft eenheden van meters per seconde in het kwadraat, of m /s 2.

In sommige fysische problemen krijgt u mogelijk de grootte van een kracht, de massa van een object waarop die kracht is geweest acteren, en de tijd in seconden die is verstreken sinds de kracht op het object begon in te werken, waarvan wordt aangenomen dat het aanvankelijk in rust was. Om een dergelijk probleem op te lossen, moet u toegang hebben tot de basisvergelijkingen van beweging in de wiskundige fysica, met name die waarin staat:

v \u003d v 0 + op

waarbij v is snelheid op tijdstip t.

Neem bijvoorbeeld aan dat een kracht van 100 N gedurende 3 seconden op een speelgoedauto van 5 kg heeft gewerkt. Hoe snel rijdt de auto op dit punt, ervan uitgaande dat er geen wrijving aanwezig is?
Stap 1: Oplossen voor de versnelling

Omdat u weet dat F \u003d ma, F \u003d 100 N en m \u003d 5 kg,

100 \u003d 5 (a)

a \u003d 20 m /s 2
Stap 2: Los de snelheid op

Vervang de versnelling die u zojuist hebt berekend in de hierboven gegeven kinematische vergelijking, met de beginsnelheid v 0 gelijk aan nul:

v \u003d v 0 + at

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

v \u003d 60 m /s
Stap 3 (optioneel): Converteer naar Miles per uur

Misschien vindt u het interessant om meters per te converteren seconde tot mijl per uur, omdat de laatste een meer alledaagse en intuïtieve eenheid is in de Verenigde Staten. Aangezien 1 mijl \u003d 1.609,34 m en 1 uur \u003d 3.600 s, vereist het omzetten van m /s naar mijl /uur te vermenigvuldigen met 3600 /1.609,34, wat gelijk is aan 2.237.

Voor dit probleem hebt u dus 60 m /s × 2.237 \u003d 134.2 mijl /uur.