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뉴턴의 운동 제 2 법칙에 따르면 물체가 다른 물체에 가하는 뉴턴의 힘은 물체의 질량에 가속도를 곱한 것과 같습니다. 충격과 관련된 힘을 계산하는 데 어떻게 적용 할 수 있습니까? 가속도는 시간에 따른 물체의 속도 변화입니다. 충격에 관련된 물체는 일반적으로 느리게 (숫적으로 부정적 형태의 가속) 정지합니다. 충격과 관련된 힘의 양을 계산하는 것은 물체의 질량에 감속을 곱하는 것만 큼 간단합니다.
1 단계
문제의 물체에 포함 된 질량을 결정하십시오. 예를 들어, 지구상에서 무게가 909.1kg 인 자동차를 생각해보십시오.
2 단계
충격과 관련된 가속 또는 감속을 결정하십시오. 자동차가 벽에 부딪혔을 때 27m / s (약 97km / h)로 주행하고 0.05 초 (500 분의 1 초)에 완전히 멈춘다 고 상상해보십시오. 가속도를 계산하려면 속도 변화를 변화가 발생한 순간으로 나누면됩니다.
자동차 가속 = (0m / s-27m / s) / 0.05s = -540m / s ^ 2
참고 : 가속도의 음수 기호는 감속이 발생했음을 나타내며 힘 계산과 관련이 없습니다.
3 단계
뉴턴의 제 2 법칙을 사용하여 충격에 관련된 힘을 계산합니다.
힘 = 질량 x 가속도 = 909.1 kg x 540 m / s ^ 2 = 490,914 뉴턴 (N)
자동차는 벽에 490,914 N의 힘을가하는데, 이는 자동차 무게의 약 550 배에 해당합니다.