Kraftekvationen

I det här experimentet får du kontroll över en raket i rymden. Klicka på knappen Gas i simuleringen.

Motorerna tänds under en kort stund och skjuter på raketen med en viss kraft. Under den stunden accelererar raketen upp till en viss hastighet. Men sedan motorerna stängts av verkar ingen kraft längre. Ändå bibehåller raketen sin hastighet.

Alltså verkar en kraft på en kropp så att den accelererar. Kom dock ihåg att i rymden finns inget luftmotstånd, vilket är en kraft som verkar motsatt rörelseriktningen. När ett flygplan flyger i luft krävs alltså kraft för att motverka det bromsande luftmotståndet. Därför måste motorerna jobba för att flygplanet ska kunna hålla en konstant hastighet.

Eftersom en kraft kan förändra ett föremåls rörelsetillstånd har vi är en möjlighet att bestämma en krafts storlek (F) genom att bestämma den acceleration (a) som kraften ger föremålet med massan (m).

Genom olika försök kan man visa att kraften är proportionell mot accelerationen om massan är konstant, men även att kraften är proportionell mot kroppens massa om accelerationen hålles konstant. Detta kan sammanfattas i en formel som kallas för kraftekvationen.

Kraftekvationen uppställes tidigt av Newton och lyder:

Kraften är lika med produkten av kroppens massa och dess acceleration.

F = m * a

Om vi i denna formel sätter in enheterna för massa (kg) och för acceleration (m/s²), erhålles enheten för kraft lika med kg·m/s². Denna enhet kallas för newton (N). 1 newton är alltså den kraft som ger massan 1 kg en acceleration av 1 m/s². (En acceleration på 1 m/s² innebär att hastigheten ökar med 1 m/s varje sekund).