Newtons Andra Lag

Exempel 1

En motorcyklist har en acceleration på $7\;m/s^2$ åt höger.

Massan för föraren är $68$ kg, samtidigt som motorcykeln väger $115$ kg.

Beräkna den kraft som motorcykeln måste utöva för attge upphov till accelerationen.

Bortse från luftmotståndet

Lösning

Den totala massa ges av: $m_{tot} = 115 + 68 = 183 kg$.

Använder vi Newtons andra lag så kan vi beräkna den resulterande kraften.

$F_{Res} = m \cdot a = 183 \cdot 7 = 1281 N$ .

Avrundar vi till rätt antal värdesiffror så får vi:

$F_{Res} = 1,3 kN$.

Exempel 2

Ett rymdskepp har precis börjat lyfta från jorden.

Rymdskeppet väger $2,8$ miljoner kilogram och dess lyftkraft är $110$110 miljoner Newton.

Ignorera luftmotståndet och beräkna rymdskeppets acceleration när det lyfter.

Lösning

Återigen ska vi använda oss av Newtons andra lag.

Ett första steg för att beräkna accelerationen är att beräkna den resulterande kraften som verkar på skeppet.

I detta fallet är den totala kraften summan av två krafter: lyftkraften samt tyngdkraften.

$F_{Res} = 110 \cdot 10^6 – 2,8 \cdot 10^6 \cdot 9,82 = 82,5 \cdot 10^6 N.$

Vi kan nu dividera den resulterande kraften med massan och få fram accelerationen:

$a = \frac{F_{Res}}{m} = \frac{82,5\cdot 10^6}{2,8 \cdot 10^6} \approx 29 m/s^2$.

Accelerationen är alltså avrundat till rätt antal värdesiffror $29 m/s^2$.