Bár a közzététel időpontjában pontos, a továbbiakban nem frissítik. Az oldal hibás linkeket vagy elavult információkat tartalmazhat, és egyes részek nem működhetnek a jelenlegi webböngészőkben.
Az MKS rendszer és a "newton"
F = mg (1)
hol g a gravitáció gyorsulása, lefelé irányítva. Valójában az arányosság lehetővé teszi számunkra, hogy a helyes szorzási állandót hozzáadjuk a jobb oldalhoz, de nem fogjuk megtenni, mert amit meg akarunk tenni, az meghatározza az F.
A fizika összes képlete és mennyiségi egysége attól függ, hogy mely egységekben található három alapmennyiség mérések-- távolság, tömeg Y időjárás . Válasszunk tehát mostantól a távolság mérésére méter, a misét ben kilogramm és az idő másodpercig. Ez az egyezmény az úgynevezett MKS rendszer: Mindaddig, amíg a képletek csak a rendszer által nyert mennyiségeket tartalmazzák, következetesek és helyesek lesznek. De légy óvatos. ha tévesen keveri az MKS egységeket grammokkal vagy centiméterekkel (vagy fontokkal és hüvelykekkel), elég furcsa eredményeket érhet el!
-
[Végső soron így veszett el a Mars Climate pályája - 125 millió dolláros űrmisszió - 1999. szeptember 23-án. Amikor egy kis rakétát lőttek, hogy beállítsa a belépését a Mars légkörébe, az üzemeltető, a NASA vállalkozója, feltételezte, hogy a lökését angol egységekben adták meg. Valójában a NASA specifikációit metrikus egységekben adták meg.]
Az MKS rendszerben a g tényleges értéke az Egyenlítőn mért 9,78 m/s 2 és a pólusokon 9,83 m/s 2 között változik a Föld forgása miatt (lásd a 24a. Szakaszt). Az (1) egyenlet nemcsak azt mutatja, hogy a súly arányos a tömeggel, hanem - feltéve, hogy kilogrammban mérik - bevezeti az F egységet, amelyet (nem meglepő!)newton."
Ezen egyenlet szerint a 1 newton erő egy kilogramm tömegre hatva 1 m/sec 2-rel gyorsítja fel, úgy, hogy a gravitációs erő a tömeg egy kilogrammja körülbelül 9,8 newton. Korábban ezt "egy kilogramm súlyú erőnek" hívták, amely kényelmes egység az általános alkalmazásokhoz (1 kg = 9,8 newton), de nem a pontos alkalmazásokhoz, a g változása miatt a földgömbön.
Newton második törvénye
Newton második törvénye szerint egy tárgy gyorsulása arányos a rá ható F erővel és fordítottan arányos az m tömegével. Kifejezve F ban ben newtonok azt kapjuk nak nek--bármilyen gyorsuláshoz, nem csak a szabadeséshez - az alábbiak szerint
Észre kell vennünk hogy mindkettő nak nek és F-nek nemcsak nagysága van, hanem címek--mindkettő vektormennyiségek. A vektorok (ebben a szakaszban) félkövér betűkkel Newton második törvényét megfelelően olvashatják:
nak nek = F/ m (3)
Ez kifejezi a fenti állítást "gyorsul az erő irányába".
Sok tankönyv ír F = mnak nek (4)
de a (3) egyenlet a szokásos módja--F és m a bejáratok, nak nek ez az eredmény. Az alábbi példának ezt tisztáznia kell.
Példa: a V - 2 rakéta
Megoldás Tegye pozitívvá a felfelé, a negatív irányba negatív irányt: ennek a konvenciónak a használatával vektorokkal számokkal dolgozhatunk. Felszálláskor két erő hat a rakétára: +240 000 N tolóerő és a megrakott rakéta súlya, mg = –120 000 N (ha a tolóerő kevesebb, mint 120 000 N, a rakéta soha nem emelne!). A teljes felfelé irányuló erő tehát
F = + 240 000 N - 120 000 N = +120 000 N,
és a kezdeti gyorsulás Newton második törvénye szerint az
a = F/m = +120 000 N/12 000 kg = 10 m/s 2 = 1 g
Így a rakéta ugyanolyan gyorsulással kezd emelkedni, mint egy kő, amikor zuhanni kezd. Amint az üzemanyag elfogy, az m tömeg csökken, de az erő nem, ezért reméljük, hogy az a még nagyobb lesz. Amikor az üzemanyag elfogy, mg = –30 000 N, és megvan
F = + 240 000 N - 30 000 N = + 210 000 N,
így = F/m = +210 000 N/3000 kg = 70 m/s 2 = 7 g
Szerző és kurátor: Dr. David P. Stern
Levél Dr. Sternnek: csillagcsillag("at" szimbólum)phy6.org .
Spanyol fordítás Horacio Chávez
Utolsó frissítés: 2004. június 6