راهنمایی کوتاه: برای حل این مسئله، ابتدا باید شتاب خودرو را از روی تغییر سرعت و زمان محاسبه کنیم، سپس با استفاده از قانون دوم نیوتن (نیرو = جرم × شتاب)، نیروی لازم را به دست آوریم.
گامبهگام:
- ۱) تبدیل واحدها به سیستم استاندارد (SI):
جرم: ۲ تن = ۲۰۰۰ کیلوگرم
سرعت اولیه: ۹۰ کیلومتر بر ساعت = ۲۵ متر بر ثانیه (۹۰ ÷ ۳.۶)
سرعت نهایی: ۱۴۴ کیلومتر بر ساعت = ۴۰ متر بر ثانیه (۱۴۴ ÷ ۳.۶)
زمان: ۳۰ ثانیه - ۲) محاسبه شتاب:
فرمول شتاب:
تغییر سرعت: ۴۰ - ۲۵ = ۱۵ متر بر ثانیه
شتاب: - ۳) محاسبه نیرو با استفاده از قانون دوم نیوتن:
فرمول نیرو:
نیرو:
پاسخ نهایی: نیروی لازم برای این افزایش سرعت برابر با ۱۰۰۰ نیوتون است.
مثال مشابه: اگر خودرویی با جرم ۱۵۰۰ کیلوگرم در ۱۰ ثانیه سرعتش از ۱۸ به ۳۶ متر بر ثانیه برسد، شتاب آن ۱.۸ متر بر مجذور ثانیه و نیروی لازم ۲۷۰۰ نیوتون خواهد بود.
اگر میخواهی بیشتر یاد بگیری: قانون دوم نیوتن یکی از مهمترین قوانین فیزیک است که رابطه بین نیرو، جرم و شتاب را بیان میکند. میتوانی تمرینهای بیشتری با سرعتها و جرمهای مختلف حل کنی تا تسلطت افزایش یابد.
