2.6 - Daya

Daya, Jisim dan Pecutan

Daya mengubah keadaan gerakan objek.
Pada jisim malar, pecutan berkadar terus dengan daya yang dikenakan: $a \propto F$ .
Pada daya malar, pecutan berkadar songsang dengan jisim: $a \propto 1/ m$ .
Graf $a$ melawan $F$ pada jisim tetap dan $a$ melawan $1/ m$ pada daya tetap ialah garis lurus melalui asalan.
Penyiasatan troli menggunakan tali kenyal yang diregangkan kepada panjang yang sama untuk memberikan unit daya yang setara. Bilangan tali mengubah daya; bilangan troli mengubah jisim. Pita detik memberikan ukuran pecutan.

Gabungkan hubungan tersebut:

a \propto \frac{F}{m} \Rightarrow F \propto ma

Hukum Gerakan Newton Kedua: kadar perubahan momentum berkadar terus dengan daya yang dikenakan dan bertindak pada arah daya itu.
Bagi jisim malar:

F \propto ma = m \frac{v - u}{t} = \frac{m v - m u}{t}

Tulis $F = kma$ . Dalam unit S.I., 1 newton ialah daya yang memberikan jisim 1 kg pecutan $1 m s^{- 2}$ , maka $k = 1$ :

F = ma, 1 N = 1 kg m s^{- 2}

Beban pada permukaan mengufuk yang licin: $m = 80 kg$ , daya tarikan $F = 160 N$ , tanpa rintangan yang menentang gerakan.

a = \frac{F}{m} = \frac{160}{80} = 2 m s^{- 2}

Kereta yang membrek: $m = 1200 kg$ , halaju awal $30 m s^{- 1}$ , masa untuk berhenti 5 s.

a = \frac{0 - 30}{5} = - 6 m s^{- 2}

F = 1200 (- 6) = - 7200 N

Daya brek purata mempunyai magnitud 7200 N dan bertindak bertentangan dengan arah gerakan awal.