Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Een auto versnelt van 30 mph tot 40 mph geeft een uitdrukking voor de netto kracht die deze versnelling veroorzaakt?

Hier leest u hoe u het probleem kunt afbreken en een uitdrukking voor de netto kracht kunt afleiden:

Inzicht in de concepten

* de tweede wet van Newton: Het fundamentele principe dat we zullen gebruiken, is de tweede bewegingswet van Newton:kracht (f) =massa (m) * versnelling (a)

* versnelling: Versnelling is de snelheid van snelheidsverandering. In dit geval verhoogt de auto zijn snelheid.

* snelheid: We moeten de gegeven snelheden converteren van mijlen per uur (mph) naar meters per seconde (m/s) voor consistentie met standaardeenheden.

Berekeningen

1. Converteren snelheden naar m/s:

* 30 mph =13,41 m/s (ongeveer)

* 40 mph =17,88 m/s (ongeveer)

2. Bereken versnelling:

* Versnelling (a) =(uiteindelijke snelheid - initiële snelheid) / tijd

* We hebben niet de tijd die nodig is voor de versnelling, dus we laten het als een variabele (t).

* a =(17,88 m/s - 13,41 m/s)/t =4,47/t m/s²

3. Netto krachtuitdrukking:

* Gebruik van de tweede wet van Newton:f =m * a

* De versnelling vervangen: f =m * (4.47/t) Newtons

De uitdrukking

De uitdrukking voor de netto kracht die de versnelling veroorzaakt, is: f =m * (4.47/t) Newtons , waar:

* F is de netto kracht in Newton

* M is de massa van de auto in kilogram

* t is de tijd die nodig is om binnen enkele seconden te versnellen

Belangrijke opmerking: Deze uitdrukking veronderstelt dat de versnelling constant is. In werkelijkheid kan de kracht variëren tijdens het versnellingsproces.