Newtons zweites Bewegungsgesetz

Kraft sparen Sie von der Monotonie der alles mit der gleichen Geschwindigkeit und Richtung zu bewegen für immer. Gewalt kann auf Objekte handeln, ändern ihre Richtung und / oder Geschwindigkeit. Die Beziehung zwischen Kraft, Masse und Beschleunigung ist in der Physik-Klassen primär.

Um zu beginnen, müssen Sie Newtons zweites Gesetz der Bewegung zu wissen, was ein großes in der Physik ist: "Wenn eine Nettokraft SigmaF wirkt auf ein Objekt der Masse m, die Beschleunigung dieser Masse kann durch Sigma berechnet werdenF = ma."Das Sigma-Zeichen steht für" Summe ", so SigmaF = ma kann gelesen werden als "die Summe aller Kräfte, die auf ein Objekt (die Nettokraft) ist gleich Masse mal Beschleunigung." Es ist wichtig zu beachten, dass dies eine Vektorgleichung ist, und dass sowohl Kraft- und Beschleunigungsvektoren sind in dieser Gleichung. Masse, wie die Zeit, ist ein Skalar.

Newtons zweites Gesetz wird oft nur abgekürzt als F = mein. Es ist wichtig, dass die Sigma zu beachtenF bezieht sich auf die Vektorsumme aller Kräfte, die auf das Objekt und nicht nur auf einen einzigen Kraft.

Was ist die Einheit der Kraft? Diese Tabelle gibt Ihnen einen Überblick für die drei Messsysteme am häufigsten in der Physik verwendet:

Krafteinheiten

System	Einheit	Name	Abkürzung
MKS	kg-m / s2	Newton	N
CGS	g-m / s2	dyn	dyn
FPS	Pfund	Pfund

Hier ist, wie Sie die drei verschiedenen Krafteinheiten beziehen:

1 lb = 4,448 N

1 N = 10⁵ dyn

Beispielfrage

1. Sie befinden sich auf einer Eisbahn in Ruhe, wenn Sie von hinten mit einer Kraft von 50.0N getroffen zu werden als jemand, den Sie stößt. Wenn Ihre Masse 70,0 kg, was ist Ihre Beschleunigung?

   Die richtige Antwort ist 0,714 m / s².

1. Verwenden Sie die Gleichung F= ma: Lösen für ein gibt Ihnen ein= F /m.

2. Stecken Sie die Zahlen: ein= F /m = (50,0 N) / (70,0 kg) = 0,714 m / s².

Übungsfragen

1. Sie kommen nach Hause ein gelieferte Paket mit einer Masse von 100 kg zu finden, die Tür zu blockieren. Wenn Sie es mit einer Kraft von 100 N drücken, was wird seine Beschleunigung, wenn keine Reibung beteiligt ist?

2. Sie sind über einen reibungs- See in einem Segelboot gleitet. Wenn Ihre Masse von 70 kg ist und die Masse des Bootes beträgt 200 kg, mit welcher Kraft braucht der Wind wehen Sie Sie eine Beschleunigung von 0,30 m / s zu geben,²?

3. Sie haben die Kontrolle einer Raumstation, die eine Masse von 400.000 kg. Macht es eine Beschleunigung von 2,0 m / s², welche Kraft brauchen Sie mit den Raketen zu bewerben?

4. Sie finden einen Stein im Wald und geben ihm einen Schub von 50,0 N. bei Er beschleunigt 2,0 m / s². Was ist die Masse?

5. Sie sind mit einer Masse von 0,17 kg mit einer Kraft von 17 N zu einem Hockey-Puck anwenden. Ausgehend von Ruhe, wie weit in 0,10 Sekunden den Puck weg?

6. Sie schieben ein Ruderboot auf einem ruhigen See mit einer Kraft von 40,0 N (keine Reibung vorausgesetzt) ​​Wenn das Ruderboot eine Masse von 80,0 kg hat, wie weit er in 10,0 Sekunden gegangen?

7. Eine Raumstation mit einer Masse von 1,0 x 10⁵ kg bei 5,0 m / s in Richtung eines Satelliten zu bewegen. Wenn Sie möchten, um sie zusammen zu vermeiden abstürzt und nur 1,0 x 10³ in denen Sekunden zu handeln, welche Kraft tun müssen, um Sie gelten kollidiert mit dem Satelliten die Raumstation zu stoppen?

8. Ihre 1.000 kg Auto braucht einen Schub. Beginnend in Ruhe, wie schwer zu tun haben, schieben Sie es auf 5,0 m / s zu bekommen in 1,0 x 10² Sekunden?

Im Folgenden finden Sie Antworten auf die Fragen der Praxis:

1. 1 m / s²

1. Auflösung F = mein für ein gibt Ihnen ein = F/m.

2. Stecken Sie die Zahlen: ein = F/m = 100 N / 100 kg = 1 m / s².

81 N

Verwenden Sie die Gleichung F = mein.

Stecken Sie die Zahlen: F = mein = (70 kg + 200 kg) (0,30 m / s²) = 81 N.

800.000 N

Verwenden Sie die Gleichung F = mein.

Stecken Sie die Zahlen: F = ma = (400.000 kg) (2,0 m / s²) = 800.000 N.

25 kg

Verwenden Sie die Gleichung F = mein, und lösen für die Masse, Sie geben m = F/ein.

Stecken Sie die Zahlen: m = F/ein = 50 N / 2,0 m / s² = 25 kg.

50 m

Verwenden Sie die Gleichung F = mein, und lösen für die Beschleunigung, Sie geben ein = F/m.

Verwenden Sie die Gleichung

und Ersatz F / m für ein:

Stecken Sie die Zahlen:

25 m

Verwenden Sie die Gleichung F = mein, und lösen für die Beschleunigung, Sie geben ein = F/m.

Verwenden Sie die Gleichung

und Ersatz F/m für ein:

Stecken Sie die Zahlen:

-5,0 x 10² N

Verwenden Sie die Gleichung F = mein, und lösen für die Beschleunigung, Sie geben ein = F/m.

Verwenden Sie die Gleichungv_f =v_O + beim. In dieser Frage, v_f = 0, so eint = -v_O.

Dies wird

Lösung für F gibt Ihnen

Stecken Sie die Zahlen, und Sie erhalten F = -500 N = -5,0 x10² N (es ist negativ, da sie entgegengesetzt zur Fahrtrichtung ist).

50 N

Verwenden Sie die Gleichung F = mein, und lösen für die Beschleunigung, Sie geben ein = F/m.

Verwenden Sie die Gleichung v_f =v_O + beim. In dieser Frage, v_f= 10 und v_O = 0, so beim = v_f.

Dies wird

Lösung für F gibt Ihnen

Stecken Sie die Zahlen, und Sie erhalten F = 50 N.