راهنمایی کوتاه: برای محاسبه نیرو، ابتدا باید شتاب خودرو را از تغییر سرعت و زمان به دست بیاوریم، سپس از قانون دوم نیوتون استفاده کنیم.
گامبهگام:
- ۱) تبدیل واحدها به سیستم استاندارد (SI):
جرم: ۲ تن = ۲۰۰۰ کیلوگرم
سرعت اولیه: ۹۰ کیلومتر بر ساعت = ۲۵ متر بر ثانیه (تقسیم بر ۳.۶)
سرعت نهایی: ۱۴۴ کیلومتر بر ساعت = ۴۰ متر بر ثانیه
زمان: ۳۰ ثانیه - ۲) محاسبه شتاب:
فرمول شتاب: a = (v - u) / t
a = (۴۰ - ۲۵) / ۳۰ = ۱۵ / ۳۰ = ۰.۵ متر بر مجذور ثانیه - ۳) استفاده از قانون دوم نیوتون:
F = m × a
F = ۲۰۰۰ × ۰.۵ = ۱۰۰۰ نیوتون
پاسخ نهایی: نیروی لازم برای این افزایش سرعت ۱۰۰۰ نیوتون است.
مثال مشابه: اگر خودرویی با جرم ۱۵۰۰ کیلوگرم در ۱۰ ثانیه از سرعت ۱۸ کیلومتر بر ساعت (۵ متر بر ثانیه) به ۵۴ کیلومتر بر ساعت (۱۵ متر بر ثانیه) برسد، شتاب آن ۱ متر بر مجذور ثانیه و نیروی لازم ۱۵۰۰ نیوتون خواهد بود.
اگر میخواهی بیشتر یاد بگیری: قانون دوم نیوتون (F=ma) رابطه مستقیم بین نیرو، جرم و شتاب را نشان میدهد. هرچه جرم بیشتر باشد یا شتاب بیشتری نیاز باشد، نیروی بیشتری لازم است. در مسئلههای واقعی مانند ترمزگیری یا شتابگیری خودرو، این محاسبات کاربرد زیادی دارند.
