힘에서 운동으로

Coddy Physics 여정의 역학 섹션에 포함된 레슨. 97개 중 41번째.

뉴턴의 제2법칙은 힘을 가속도로 바꾸고, 운동 방정식은 그 가속도를 속도와 위치로 바꿉니다.

바닥에 놓인 상자를 F가 오른쪽으로 밀고, 더 작은 마찰력 f는 왼쪽으로 작용하며, 수직항력 N은 위쪽으로, 무게 mg는 아래쪽으로 작용하는 모습; 가속도 a는 알짜힘의 방향인 오른쪽을 가리킵니다

알짜힘 F − f가 가속도 a를 결정하고, 그다음은 운동 방정식이 이어받습니다.

힘을 부호와 함께 더하고 질량으로 나눈 다음, 가속도를 사용하세요:

$a = \frac{\sum F}{m}, \quad v = v_0 + a t, \quad \Delta x = v_0 t + \tfrac{1}{2} a t^2$

챌린지

$3\ \mathrm{kg}$ 상자가 수평 바닥에서 정지 상태로 출발합니다. 밧줄이 상자를 오른쪽으로 $24\ \mathrm{N}$ 의 힘으로 당기고, 상자가 미끄러지는 동안 운동 마찰력이 $6\ \mathrm{N}$ 의 힘으로 이를 방해합니다. 상자가 $12\ \mathrm{m/s}$ 에 도달하는 데 걸리는 시간 $t$ 를 구하세요.