چگونه نیرو را محاسبه کنیم

نیرو «فشار» یا «کششی» است که روی یک جسم اعمال می‌شود تا باعث به حرکت‌ در‌آمدن یا شتاب‌ گرفتن آن جسم شود. قانون دوم حرکت نیوتن نحوه ارتباط نیرو با جرم و شتاب را توصیف می‌کند و از این ارتباط برای محاسبه نیرو استفاده می‌شود. به‌طور‌کلی، هرچه جرم جسم بیشتر باشد، نیروی مورد‌نیاز برای جا‌به‌جایی آن جسم نیز بیشتر خواهد بود.^{[۱]
X
منبع تحقیقات}

بخش 1

بخش 1 از 2:

یادگیری فرمول

1
جرم جسم را در شتاب ضرب کن. نیروی (F) مورد‌نیاز برای حرکت دادن جسمی به جرم (m) با شتاب (a) به‌صورت F = m x a محاسبه می‌شود. بنابراین نیرو = جرم جسم ضرب‌در شتاب آن.^{[۲]
X
منبع تحقیقات}
2
مقادیر داده‌شده را به واحد‌های SI تبدیل کن. در سیستم بین‌المللی واحد‌ها (SI)، واحد اندازه‌گیری جرم، کیلوگرم و واحد اندازه‌گیری شتاب، m/s^۲ (متر بر مجذوز ثانیه) است. بنابراین با تبدیل جرم و شتاب به واحد‌های SI‌، نیرو نیز بر‌حسب N (نیوتن)، که یک واحد SI‌ است، به دست می‌آید.^{[۳]
X
منبع تحقیقات}
- برای مثال اگر جرم یک جسم ۳ پوند است، باید پوند را به کیلوگرم تبدیل کنی. ۳ پوند معادل ۱/۳۶ کیلوگرم است،‌ بنابراین جرم جسم ۱/۳۶ کیلوگرم خواهد بود.
3
توجه داشته باش که وزن و جرم در فیزیک معنی‌های مختلفی دارند. اگر وزن جسمی برحسب N (نیوتن) داده شده باشد، باید آن را بر ۹/۸ تقسیم کنی تا مقدار جرم را به دست بیاوری. برای مثال جسمی با وزن ۱۰ نیوتون، جرمی معادل ۱/۰۲ = ۹/۸ ÷ ۱۰ خواهد داشت.^{[۴]
X
منبع تحقیقات}

بخش 2

بخش 2 از 2:

استفاده از فرمول

1
نیروی لازم برای دادن شتاب ۵m/s^۲ به یک ماشین ۱۰۰۰کیلوگرمی را پیدا کن.^{[۵]
X
منبع تحقیقات}
- مطمئن شو همه‌ی مقادیر بر‌حسب واحد‌های SI هستند.
- برای محاسبه مقدار نیرو، جرم (۱۰۰۰ کیلو‌گرم) را در مقدار شتاب ۵m/s^۲ ضرب کن.
2
نیروی لازم برای دادن شتاب ۷m/s^۲ به یک واگن ۸ پوندی را محاسبه کن.
- ابتدا همه‌ی واحد‌ها را به واحد‌های SI تبدیل کن. ۱ پوند معادل ۰/۴۵۳ کیلوگرم است، بنابرین باید ۸ پوند را در عدد ۰/۴۵۳ ضرب کنی تا جرم به دست بیاید.
- مقدار جدید جرم (۳/۶۲ کیلوگرم) را در شتاب (۷m/s^۲) ضرب کن.
3
نیروی وارد‌شده به یک گاری با وزن ۱۰۰N را که با شتاب ۵m/s^۲ حرکت می‌کند محاسبه کن.
- یادت باشد ۹/۸ نیوتن برابر با ۱ کیلوگرم است. بنابراین نیوتن را بر ۹/۸ تقسیم کن تا جرم بر‌حسب کیلوگیرم به دست بیاید. جرم به‌دست‌آمده، ۱۰/۲ کیلوگرم خواهد بود.
- مقدار جدید جرم (۱۰/۲ کیلوگرم) را در شتاب ( ۲/۵m/s^۲) ضرب کن.

نکات

همیشه صورت مسئله را با دقت بخوان تا مشخص کنی عدد داده‌شده وزن است یا جرم.
بررسی کن اعداد به کیلوگرم (kg) و متر بر مجذور ثانیه (m/s^۲) تبدیل شده باشند.
تعریف نیوتن، واحد استاندارد نیرو، برابر است با N = kg × m/s^۲.^{[۶]
X
منبع تحقیقات}