Какая физическая величина измеряется в ньютонах?
Мне не так давно встретилась задача: Поезд под действием силы торможения равной дин прошел 500 м от точки, где он начал тормозить до полной остановки. С какой скоростью ехал поезд, если его масса составляла 1500000 кг? В этой задаче сила указана в дин, тогда какая физическая величина измеряется в ньютонах? И, подскажите, пожалуйста, как решать эту задачу.
Какая физическая величина измеряется в ньютонах? Конечно же сила. Но и в задаче, нет ни какой ошибки. Просто в Международной системе измерений силу принято измерять в ньютонах, а в системе СГС в динах. Так, одной диной является сила, которая необходима для того, чтобы сообщить телу, имеющему массу 1 грамм ускорение в 1 см/c. Один ньютон – это сила, которая сообщает телу массой один килограмм ускорение, равное 1 м/c. Соотношение между ньютоном и диной:
1ньютон = 100000 дина.
Теперь к решению задачи. За основу решения задачи примем теорему об изменении кинетической энергии механической системы, которая говорит о том, что изменение кинетической энергии тел системы равно работе внешних сил над телами рассматриваемой системы. В нашем случае изменение кинетической энергии поезда будет равно работе силы торможения, запишем это:
где изменение кинетической энергии поезда равно:
Вторым членом в правой части формулы (2) является ноль, так как конечная скорость поезда равна нулю. Работу силы торможения мы найдем, считая, что данная сила постоянна на всем тормозном пути, тогда:
Подставим правые части формул (2) и (3) в уравнение (1), выразим искомую скорость, получим:
Вычисления мы будем проводить в системе СИ, поэтому переведем силу из дин в ньютоны: дин = Н. Можно проводить вычисления:
Ответ: 10 м/c.