Contenido
- Paso 1: Resolver para la aceleración
- Paso 2: resuelve la velocidad
- Paso 3 (Opcional): Convertir a millas por hora
Los newtons son la unidad estándar para la fuerza en física. La segunda ley de Newton establece que la fuerza requerida para acelerar una masa en un grado dado viene dada por el producto de estas dos cantidades:
F = ma
La masa tiene unidades de kilogramos (kg) mientras que la aceleración tiene unidades de metros por segundo al cuadrado, o m / s2.
En algunos problemas de física, se le puede dar la magnitud de una fuerza, la masa de un objeto sobre el que ha actuado esa fuerza y el tiempo en segundos transcurrido desde que la fuerza comenzó a actuar sobre el objeto, que se presume que es en reposo inicialmente. Para resolver este problema, debe tener acceso a las ecuaciones básicas de movimiento en física matemática, específicamente, la que establece:
v = v0 + en
donde v es la velocidad en el tiempo t.
Por ejemplo, suponga que una fuerza de 100 N ha actuado en un automóvil de juguete de 5 kg durante 3 segundos. ¿Qué tan rápido se mueve el automóvil en este punto, suponiendo que no haya fricción?
Paso 1: Resolver para la aceleración
Como sabes que F = ma, F = 100 N ym = 5 kg,
100 = 5 (a)
a = 20 m / s2
Paso 2: resuelve la velocidad
Sustituya la aceleración que acaba de calcular en la ecuación cinemática dada anteriormente, con la velocidad inicial v0 igual a cero:
v = v0 + en
v = 0 + (20 m / s2) (3 s)
v = 60 m / s
Paso 3 (Opcional): Convertir a millas por hora
Puede que le resulte interesante convertir metros por segundo a millas por hora, ya que esta última es una unidad más cotidiana e intuitiva en los Estados Unidos. Como 1 milla = 1,609.34 my 1 hora = 3,600 s, la conversión de m / sa millas / h requiere multiplicar por 3600 / 1,609.34, lo que equivale a 2.237.
Por lo tanto, para este problema, tiene 60 m / s × 2.237 = 134.2 millas / h.