Contenu
- Étape 1: Résoudre l'accélération
- Étape 2: Résoudre pour la vélocité
- Étape 3 (facultatif): convertir en milles à l'heure
Les newtons constituent l'unité standard de la force en physique. La seconde loi de Newtons stipule que la force nécessaire pour accélérer une masse d'une étendue donnée est donnée par le produit de ces deux quantités:
F = ma
La masse a des unités de kilogrammes (kg) tandis que l’accélération a des unités de mètres par seconde au carré, ou m / s2.
Dans certains problèmes de physique, on peut vous donner l’ampleur d’une force, la masse d’un objet sur lequel cette force agit et le temps en secondes qui s’est écoulé depuis que la force a commencé à agir sur l’objet, ce qui est présumé au repos initialement. Pour résoudre un tel problème, vous devez avoir accès aux équations de base du mouvement en physique mathématique, en particulier celle qui stipule:
v = v0 + à
où v est la vitesse à l'instant t.
Par exemple, supposons qu'une force de 100 N ait agi sur une petite voiture de 5 kg pendant 3 secondes. À quelle vitesse avance la voiture à ce stade, en supposant qu’il n’y ait pas de frottement?
Étape 1: Résoudre l'accélération
Puisque vous savez que F = ma, F = 100 N et m = 5 kg,
100 = 5 (a)
a = 20 m / s2
Étape 2: Résoudre pour la vélocité
Remplacez l’accélération que vous venez de calculer par l’équation cinématique donnée ci-dessus, par la vitesse initiale v0 égal à zéro:
v = v0 + à
v = 0 + (20 m / s2) (3 s)
v = 60 m / s
Étape 3 (facultatif): convertir en milles à l'heure
Vous pouvez trouver intéressant de convertir des mètres par seconde en milles à l'heure, car ce dernier est une unité plus quotidienne et intuitive aux États-Unis. Étant donné que 1 mile = 1 609,34 m et 1 heure = 3 600 s, la conversion de m / s en miles / h nécessite la multiplication par 3600/1 609,34, ce qui correspond à 2,237.
Ainsi, pour ce problème, vous avez 60 m / s × 2.237 = 134,2 miles / h.