Περιεχόμενο
Σύμφωνα με τον δεύτερο νόμο κίνησης του Νεύτωνα, η δύναμη στα Νεύτωνα που ασκεί ένα αντικείμενο σε ένα άλλο είναι ίση με τη μάζα του αντικειμένου με την επιτάχυνσή του. Πώς μπορεί αυτό να εφαρμοστεί για τον υπολογισμό των δυνάμεων που εμπλέκονται σε μια πρόσκρουση. Λάβετε υπόψη ότι η επιτάχυνση είναι η αλλαγή στην ταχύτητα ενός αντικειμένου με την πάροδο του χρόνου. Τα αντικείμενα που εμπλέκονται σε κρούσεις γενικά επιβραδύνουν - την αριθμητικά αρνητική μορφή επιτάχυνσης - έως το τέλος. Ο υπολογισμός της ποσότητας δύναμης που εμπλέκεται σε μια πρόσκρουση είναι τόσο απλός όσο ο πολλαπλασιασμός της μάζας του αντικειμένου με την επιβράδυνσή του.
Βήμα 1
Προσδιορίστε πόση μάζα περιέχει το εν λόγω αντικείμενο. Για παράδειγμα, σκεφτείτε ένα αυτοκίνητο που, στη Γη, ζυγίζει 909,1 κιλά.
Βήμα 2
Προσδιορίστε την επιτάχυνση ή την επιβράδυνση που εμπλέκεται στην πρόσκρουση. Φανταστείτε ότι το αυτοκίνητο ταξίδευε στα 27 m / s - περίπου 97 km / h - όταν χτύπησε σε έναν τοίχο, σταματώντας εντελώς σε 0,05 δευτερόλεπτα - πέντε εκατοστά του δευτερολέπτου. Για να υπολογίσετε την επιτάχυνση, απλώς διαιρέστε την αλλαγή στην ταχύτητα με τη στιγμή που έγινε η αλλαγή.
Επιτάχυνση αυτοκινήτου = (0 m / s - 27 m / s) / 0,05 s = -540 m / s ^ 2
Σημείωση: το αρνητικό πρόσημο στην επιτάχυνση υποδηλώνει ότι έχει σημειωθεί επιβράδυνση και δεν σχετίζεται με τον υπολογισμό της δύναμης.
Βήμα 3
Χρησιμοποιήστε τον δεύτερο νόμο του Νεύτωνα για να υπολογίσετε τη δύναμη που εμπλέκεται στον αντίκτυπο.
Δύναμη = μάζα x επιτάχυνση = 909,1 kg x 540 m / s ^ 2 = 490,914 Newtons (N)
Το αυτοκίνητο ασκεί δύναμη 490.914 N στον τοίχο, που ισοδυναμεί με περίπου 550 φορές το βάρος του αυτοκινήτου.