뉴턴을 사용하여 초당 미터를 계산하는 방법

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• 1 단계 : 가속 문제 해결
• 2 단계 : 속도 해결
• 3 단계 (선택 사항) : 시간당 마일로 전환

뉴턴은 물리력의 표준 단위입니다. 뉴턴의 제 2 법칙에 따르면 질량을 일정한 정도로 가속시키는 데 필요한 힘은 다음 두 가지 양의 곱에 의해 주어진다고합니다.

F = ma

질량은 킬로그램 (kg) 단위이며 가속은 초당 미터의 제곱 또는 m / s입니다.².

일부 물리 문제에서는 힘의 크기, 힘이 작용하는 물체의 질량 및 힘이 물체에 작용하기 시작한 후 경과 한 시간 (초)이 주어질 수 있습니다. 처음에 휴식. 이러한 문제를 해결하려면 수학 물리학의 기본 운동 방정식, 특히 다음과 같은 동작 방정식에 액세스 할 수 있어야합니다.

v = v₀ +

여기서 v는 시간 t에서의 속도입니다.

예를 들어, 100kg의 힘이 5kg 장난감 자동차에 3 초 동안 작용했다고 가정합니다. 마찰이 없다고 가정 할 때이 시점에서 자동차가 얼마나 빨리 움직이는가?

1 단계 : 가속 문제 해결

F = ma, F = 100 N 및 m = 5 kg임을 알고 있으므로,

100 = 5 (a)

a = 20 m / s²

2 단계 : 속도 해결

방금 계산 한 가속도를 초기 속도 v로 위에서 주어진 운동 학적 방정식으로 대치하십시오.₀ 0과 같습니다.

v = v₀ +

v = 0 + (20 m / s²) (3 초)

v = 60 m / s

3 단계 (선택 사항) : 시간당 마일로 전환

후자는 미국에서 더 일상적이고 직관적 인 단위이므로 초당 미터를 시간당 마일로 변환하는 것이 흥미로울 수 있습니다. 1 마일 = 1,609.34m 및 1 시간 = 3,600 초이므로 m / s를 마일 / 시간으로 변환하려면 3600 / 1,609.34를 곱하면 2.237과 같습니다.

따라서이 문제의 경우 60m / s × 2.237 = 134.2 마일 / 시간입니다.