Deuxième loi du mouvement de Newton

Force de vous sauve de la monotonie de tout ce qui bouge à la même vitesse et la direction toujours. La force peut agir sur les objets, changer leur orientation et / ou la vitesse. La relation entre la force, la masse et l'accélération est primaire dans les classes de physique.

Sommaire

Pour commencer, vous devez savoir la deuxième loi du mouvement de Newton, qui est un grand dans la physique: «Quand un sigma de force netteF agit sur un objet de masse m, l'accélération de la masse qui peut être calculé en sigmaF = maman."Le signe sigma signifie« somme », alors sigmaF = maman peut être lu comme "la somme vectorielle de toutes les forces sur un objet (la force nette) égale à la masse accélération." Il est important de noter que cette équation est un vecteur à la fois et que la force et l'accélération sont des vecteurs dans cette équation. Messe, comme le temps, est un scalaire.

Deuxième loi de Newton est souvent juste abrégé F = mun. Il est important de noter que sigmaF se réfère à la somme vectorielle de toutes les forces sur l'objet et pas simplement une seule force.

Quelle est l'unité de la force? Ce tableau vous donne un aperçu pour les trois systèmes de mesure les plus couramment utilisés en physique:

Unités de force
Système Unité Nom Abréviation
MKSkg-m / s2newtonN
CGSg-m / s2dynedyn
FPSlivrekg

Voici comment vous vous reliez les trois unités différentes de force:

£ 1 = 4.448 N
1 N = 105 dyn

Exemple de question

  1. Vous êtes au repos sur une patinoire de glace quand vous êtes frappé par derrière avec une force de 50.0N que quelqu'un vous bouscule. Si votre masse est de 70,0 kg, ce qui est votre accélération?

    La bonne réponse est de 0,714 m / s2.

  1. Utilisez l'équation F = maman: Résolution pour un te donne un = F/m.

  2. Branchez les numéros: un = F/m = (50,0 N) / (70,0 kg) = 0,714 m / s2.

Questions pratiques

  1. Vous rentrez chez vous pour trouver un paquet livré avec une masse de 100 kg de blocage de la porte. Si vous le poussez avec une force de 100 N, ce sera son accélération être si aucune friction est impliqué?

  2. Vous glissant sur un lac sans frottement dans un voilier. Si votre masse est de 70 kg et la masse du bateau est de 200 kg, avec quelle force le vent ne devez sauter pour vous donner une accélération de 0,30 m / s2?

  3. Vous avez le contrôle d'une station spatiale, qui a une masse de 400.000 kg. Pour lui donner une accélération de 2,0 m / s2, quelle force avez-vous besoin pour appliquer avec les roquettes?

  4. Vous trouverez une pierre dans la forêt et de lui donner un coup de pouce de 50,0 N. Elle accélère à 2,0 m / s2. Quelle est sa masse?

  5. Vous appliquant une force de 17 N à une rondelle de hockey avec une masse de 0,17 kg. A partir de repos, dans quelle mesure la rondelle a passé en 0,10 secondes?

  6. Vous poussez une barque sur un lac calme (en supposant pas de frottement) avec une force de 40,0 N. Si la chaloupe a une masse de 80,0 kg, dans quelle mesure est-il allé en 10,0 secondes?

  7. Une station spatiale avec une masse de 1,0 x 105 kg se dirige vers un satellite à 5.0 m / s. Si vous voulez éviter de les écraser ensemble et avoir seulement 1,0 x 103 secondes pour agir, quelle force avez-vous besoin d'appliquer d'arrêter la station spatiale d'entrer en collision avec le satellite?

  8. Votre 1000 kg voiture a besoin d'un coup de pouce. À partir de repos, comment dur que vous avez à pousser à obtenir jusqu'à 5,0 m / s en 1,0 x 102 secondes?

Voici les réponses aux questions pratiques:

  1. 1 m / s2

  1. Résolution F = mun pour un te donne un = F/m.

  2. Branchez les numéros: un = F/m = 100 N / 100 kg = 1 m / s2.

  • 81 N

    1. Utilisez l'équation F = mun.

    2. Branchez les numéros: F = mun = (70 kg + 200 kg) (0,30 m / s2) = 81 N.

    3. 800 000 N

      1. Utilisez l'équation F = mun.

      2. Branchez les numéros: F = ma = (400.000 kg) (2,0 m / s2) = 800 000 N.

      3. 25 kg

        1. Utilisez l'équation F = mun, et à résoudre pour la masse, vous donnant m = F/un.

        2. Branchez les numéros: m = F/un = 50 N / 2,0 m / s2 = 25 kg.

        3. 50 m

          1. Utilisez l'équation F = mun, et à résoudre pour l'accélération, vous donnant un = F/m.

          2. Utilisez l'équation

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            et substitut F / m pour un:

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          3. Branchez les numéros:

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          4. 25 m

            1. Utilisez l'équation F = mun, et à résoudre pour l'accélération, vous donnant un = F/m.

            2. Utilisez l'équation

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              et substitut F/m pour un:

              image4.jpg
            3. Branchez les numéros:

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            4. -5,0 x 102 N

              1. Utilisez l'équation F = mun, et à résoudre pour l'accélération, vous donnant un = F/m.

              2. Utilisez l'équation vF = vo + à. Dans cette question, vF = 0, de sorte que unt = -vo.

              3. Cela devient

                image6.jpg

                pour résoudre F te donne

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              4. Branchez les numéros, et vous obtenez F = -500 N = -5,0 x102 N (elle est négative parce qu'elle est opposée à la direction de Voyage).

              5. 50 N

                1. Utilisez l'équation F = mun, et à résoudre pour l'accélération, vous donnant un = F/m.

                2. Utilisez l'équation vF = vo + à. Dans cette question, vF = 10 et vo = 0, de sorte que à = vF.

                3. Cela devient

                  image8.jpg

                  pour résoudre F te donne

                  image9.jpg
                4. Branchez les numéros, et vous obtenez F = 50 N.


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