牛頓第二定律的單位制包括:
1. 基本單位:米(m)、千克(kg)、秒(s)——這三個單位是力學中的基本單位。
2. 導出單位:可以通過基本單位推導出來的單位,包括牛頓(N)和力的單位。
牛頓第二定律用公式表達為:F=kma,其中F是力,k是比例系數,m是質量,a是加速度。單位制的選擇會決定k的單位,而在國際單位制(SI)中,k被定義為常數,所以牛頓第二定律的單位是確定的。
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牛頓第二定律單位制例題:
題目:一個質量為5kg的物體在水平地面上受到一個大小為20N的水平拉力,物體與地面間的動摩擦因數為0.2,求物體的加速度。
單位制:國際單位制(SI)
解題過程:
1. 定義力和加速度的單位:
F的單位是牛頓(N),加速度的單位是米每二次方秒(m/s^2)。因此,力與加速度的乘積應等于物體的質量(kg)。
F = 20N,m = 5kg
2. 根據牛頓第二定律,可列出方程:
F - μmg = ma
其中,μ是動摩擦因數,m是物體質量,F是物體所受的外力,a是物體的加速度。
將已知量代入方程中:
20 - 0.2 × 5 × 9.8 = 5a
3. 解方程得到加速度a的數值:
a = 2m/s^2
所以,物體的加速度為2m/s^2。