Segunda ley del movimiento de Newton
Fuerza te salva de la monotonía de todo lo que se mueve a la misma velocidad y dirección siempre. La fuerza puede actuar sobre los objetos, cambiando su dirección y / o velocidad. La relación entre fuerza, masa y aceleración es primaria en clases de física.
Para empezar, lo que necesita saber segunda ley del movimiento de Newton, que es un grande en la física: "Cuando una fuerza neta sigmaF actúa sobre un objeto de masa m, la aceleración de la masa que se puede calcular por SigmaF = mamá."El signo sigma significa" suma ", por lo sigmaF = mamá puede leerse como "la suma vectorial de todas las fuerzas sobre un objeto (la fuerza neta) es igual a la masa por la aceleración." Es importante tener en cuenta que esta es una ecuación vectorial y que ambos fuerza y la aceleración son vectores en esta ecuación. Misa, como el tiempo, es un escalar.
La segunda ley de Newton es a menudo simplemente abreviado como F = ma. Es importante señalar que sigmaF se refiere a la suma vectorial de todas las fuerzas en el objeto y no sólo para una sola fuerza.
¿Cuál es la unidad de fuerza? Esta tabla le da un resumen de los tres sistemas de medición más comúnmente utilizados en la física:
| Sistema | Unidad | Nombre | Abreviatura |
|---|---|---|---|
| MKS | kg-m / s2 | newton | N |
| CGS | g-m / s2 | dina | dyn |
| FPS | perrera | libras |
He aquí cómo usted se relaciona las tres unidades diferentes de la fuerza:
1 libra = 4,448 N1 N = 105 dyn
Ejemplo de pregunta
Usted está en reposo sobre una pista de hielo cuando se recibe un golpe desde atrás con una fuerza de 50.0N como alguien te choca. Si su masa es 70,0 kg, ¿cuál es su aceleración?
La respuesta correcta es 0,714 m / s2.
Utilice la ecuación F = mamá: La solución para la te dio la = F /m.
Conecte los números: la = F /m = (50,0 N) / (70,0 kg) = 0,714 m / s2.
Preguntas de práctica
Llegas a casa para encontrar un paquete entregado con una masa de 100 kg de bloqueo de la puerta. Si usted lo empuja con una fuerza de 100 N, ¿cuál será su aceleración será si no hay fricción está involucrado?
Usted está deslizándose a través de un lago sin fricción en un barco de vela. Si su masa es de 70 kg y la masa de la embarcación es de 200 kg, con lo que la fuerza necesita el viento sople con usted para darle una aceleración de 0,30 m / s2?
Usted tiene el control de una estación espacial, que tiene una masa de 400.000 kg. Para darle una aceleración de 2,0 m / s2, ¿qué fuerza es lo que necesita para aplicar con los cohetes?
Usted encuentra una piedra en el bosque y darle un empuje de 50,0 N. Se acelera a 2.0 m / s2. ¿Cuál es su masa?
Usted está aplicando una fuerza de 17 N para un disco de hockey con una masa de 0,17 kg. Partiendo del reposo, hasta dónde se ha ido el puck en 0,10 segundos?
Usted empuja un bote de remos en un lago tranquilo (suponiendo que no hay fricción) con una fuerza de 40,0 N. Si el bote tiene una masa de 80,0 kg, lo lejos que ha ido en 10,0 segundos?
Una estación espacial con una masa de 1,0 x 105 kg se está moviendo hacia un satélite a 5,0 m / s. Si quieres evitar chocar entre sí y tienen solamente 1.0 x 103 segundos para actuar, lo que hace la fuerza es necesario aplicar para detener la estación espacial de chocar con el satélite?
Su coche de 1.000 kg necesita un empujón. Comenzando en reposo, lo difícil hacer lo que tienes que empujar conseguirlo hasta 5,0 m / s en 1,0 x 102 ¿segundos?
A continuación se presentan las respuestas a las preguntas de la práctica:
1 m / s2
Resolver F = mla para la te dio la = F/m.
Conecte los números: la = F/m = 100 N / 100 kg = 1 m / s2.
81 N
Utilice la ecuación F = mla.
Conecte los números: F = mla = (70 kg + 200 kg) (0.30 m / s2) = 81 N.
800000 N
Utilice la ecuación F = mla.
Conecte los números: F = ma = (400.000 kg) (2,0 m / s2) = 800 000 N.
25 kg
Utilice la ecuación F = mla, y resolver para la masa, dándole m = F/la.
Conecte los números: m = F/la = 50 N / 2,0 m / s2 = 25 kg.
50 m
Utilice la ecuación F = mla, y resolver para la aceleración, que le da la = F/m.
Utilice la ecuación
y sustituto F / m para la:
Conecte los números:
25 m
Utilice la ecuación F = mla, y resolver para la aceleración, que le da la = F/m.
Utilice la ecuación
y sustituto F/m para la:
Conecte los números:
-5,0 x 102 N
Utilice la ecuación F = mla, y resolver para la aceleración, que le da la = F/m.
Utilice la ecuación vF = vo + a. En esta pregunta, vF = 0, por lo lat = -vo.
Esto se convierte
la solución para F te dio
Enchufe los números, y se obtiene F = -500 N = -5,0 x102 N (que es negativo porque es opuesta a la dirección de desplazamiento).
50 N
Utilice la ecuación F = mla, y resolver para la aceleración, que le da la = F/m.
Utilice la ecuación vF = vo + a. En esta pregunta, vF = 10 y vo = 0, por lo a = vF.
Esto se convierte
la solución para F te dio
Enchufe los números, y se obtiene F = 50 N.
La fricción en superficies inclinadas en problemas de física El uso de la física, se pueden aplicar las leyes de Newton del movimiento para describir cómo la fricción afecta la manera los objetos se mueven en un plano inclinado. Diagramas de cuerpo libre también son útiles para describir las fuerzas que…
Cómo masa, velocidad y radio de afectar a la fuerza centrípeta Misa, la velocidad, y el radio son todos los relacionados al calcular la fuerza centrípeta. De hecho, cuando se conoce esta información, puede utilizar las ecuaciones de la física para calcular la cantidad de fuerza que se requiere para mantener…
Cómo calcular la aceleración centrípeta de un objeto en órbita En física, se puede aplicar primera y segunda ley de Newton para calcular la aceleración centrípeta de un objeto en órbita. Primera ley de Newton dice que cuando no hay fuerzas netas, un objeto en movimiento continuará moviéndose uniformemente…
Cómo calcular la frecuencia angular de una masa en un resorte En física, se puede aplicar la ley de Hooke, junto con el concepto de movimiento armónico simple, para encontrar la frecuencia angular de una masa en un resorte. Y debido a que se puede relacionar la frecuencia angular y la masa en la primavera,…
Cómo calcular la fuerza de la gravedad en la superficie de la tierra A partir de la ecuación de la física de la fuerza de gravedad, se puede conectar en la masa y el radio de la Tierra para calcular la fuerza de gravedad cerca de la superficie de la Tierra.La ecuación de la fuerza de la gravedad esy es verdad, no…
Cómo calcular la energía cinética de un objeto Puede usar la física para calcular la energía cinética de un objeto. Cuando empiece a empujar o tirar de un objeto fijo con una fuerza constante, empieza a mover si la fuerza que se ejerce es mayor que las fuerzas netas que resisten el…
Cómo torque provoca aceleración angular En la física, cuando se gira un objeto extendido, tal como una barra, disco o cubo, que ha distribuido su masa a través del espacio, hay que tener en cuenta cuando se aplica la fuerza. Introduzca torque. Torque es una medida de la capacidad de una…
Fricción cinética junto rampas Dos clases de fricción - estáticos y cinéticos - media que usted tiene que manejar los problemas de rampa donde la fricción cinética está involucrado, así como los problemas en los que interviene la fricción estática. Fricción cinética…
La segunda ley de Newton: la forma neta fuerza, masa y aceleración afectan el movimiento Primera ley de Newton dice que un objeto permanece en movimiento uniforme a menos que actúe por una fuerza neta. Cuando se aplica una fuerza neta, el objeto se acelera. La segunda ley de Newton se detalla la relación entre la fuerza neta, la masa…
Primera ley del movimiento de Newton Si se le pide que le dan en la clase de física o no, es necesario estar familiarizado con la Primera Ley del Movimiento de Newton: " Un objeto continúa en un estado de reposo o en un estado de movimiento a una velocidad constante a lo largo de una…
Corriendo por rampas: Velocidad Cuando los objetos se deslizan (sin fricción) por una rampa, que están actuaron por una fuerza, lo que significa que están acelerados y por lo tanto sus cambios de velocidad. La ecuación a utilizar en problemas de física como estos esvF2 - vo2…
Arreglar peso y la masa Una de las fuerzas se le pedirá que lidiar con frecuencia en la física es la fuerza sobre un objeto de un campo gravitatorio. Cerca de la Tierra o otra masa grande (como la Luna), todos los objetos experimentan una fuerza hacia abajo desde por…