Accelerarea Corpului; Fizica corpului Mișcare spre metabolizare
Prima lege a lui Newton ne spune că avem nevoie de o forță netă pentru a crea o accelerație. După cum v-ați putea aștepta, o forță netă mai mare va provoca o accelerație mai mare, iar aceeași forță netă va da unei mase mai mici o accelerație mai mare. A doua lege a lui Newton rezumă toate acestea într-o singură ecuație referitoare la forța netă, masa și accelerația:
(1)
Găsirea accelerării din forța netă
Dacă cunoaștem forța netă și dorim să găsim accelerația, putem rezolva a doua lege a lui Newton pentru accelerație:
(2)
Acum vedem că forțe nete mai mari creează accelerații mai mari și mase mai mari reduc dimensiunea accelerației. De fapt, masa unui obiect este o măsură directă a rezistenței unui obiect la schimbarea mișcării sale sau a inerției sale .
Exerciții de întărire
Găsirea forței nete din accelerație
Exemplu zilnic: Deschiderea parașutei
În capitolul anterior am constatat că, dacă deschiderea unei parașute încetinește un parașutist de la 54 Domnișoară la 2,7 Domnișoară în doar 2.0 de timp, apoi au experimentat o accelerare medie ascendentă de 26 m/s/s . Dacă masa exemplului nostru de parașutist este de 85 kg, care este forța netă medie asupra persoanei?
Începem cu a doua lege a mișcării lui Newton
Introduceți valorile noastre:
Persoana are o forță netă medie de 2200 în sus în timpul deschiderii jgheabului. Când jgheabul începe să se deschidă, poziția corpului se schimbă mai întâi la picioare, ceea ce reduce semnificativ rezistența la aer, astfel încât rezistența la aer nu mai echilibrează greutatea corporală. Prin urmare, hamul trebuie să susțină greutatea corporală plus să ofere 2200 suplimentar neechilibrat forță ascendentă asupra persoanei. Greutatea corporală a parașutistului este Fg = 85 kg x 9,8 m/s/s = 833 , deci forța asupra lor din ham trebuie să fie 2833 N. Această forță este de fapt de peste trei ori mai mare decât greutatea lor corporală, dar este distribuită pe curelele largi care alcătuiesc buclele picioarelor și bucla taliei hamului, ceea ce ajută la prevenirea rănirii.
Exerciții de întărire
Verificați această simulare pentru a vedea cum forțele se combină pentru a crea forțe nete și accelerații:
În absența rezistenței la aer, obiectele grele nu cad mai repede decât cele mai ușoare și toate obiectele vor cădea cu aceeași accelerație. Aveți nevoie de dovezi experimentale? Vezi acest videoclip: