Voima
Voima-asioiden suureet
Voimalaskujen keskeiset suureet on esitetty taulukossa 1.
Voiman yksikkö on newton, joka rakentuu yksiköistä kilogramma kertaa metri jaettuna sekunti potenssiin kaksi eli [kgm/s2]. Nimittäjässä oleva s2 on siis sekunti potenssiin kaksi, joka voidaan kirjoittaa myös s2 = s × s . Potenssi kertoo, kuinka monta kertaa asia on kerrottu itsellään. Massan yksikkö on kilogramma [kg]. Kilo on tuhat eli kilogramma on tuhat grammaa. Kiihtyvyys on yksiköltään metriä jaettuna sekunti potenssiin kaksi eli [m/s2]. Voiman yksikön Newton kanssa käytetään paljon etuliitettä kilo, joka on tuhat. Yksi kilonewton on siis tuhat newtonia.
Kuva Pixabay.
Voiman yksikkö on newton, joka rakentuu yksiköistä kilogramma kertaa metri jaettuna sekunti potenssiin kaksi eli [kgm/s2]. Nimittäjässä oleva s2 on siis sekunti potenssiin kaksi, joka voidaan kirjoittaa myös s2 = s × s . Potenssi kertoo, kuinka monta kertaa asia on kerrottu itsellään. Massan yksikkö on kilogramma [kg]. Kilo on tuhat eli kilogramma on tuhat grammaa. Kiihtyvyys on yksiköltään metriä jaettuna sekunti potenssiin kaksi eli [m/s2]. Voiman yksikön Newton kanssa käytetään paljon etuliitettä kilo, joka on tuhat. Yksi kilonewton on siis tuhat newtonia.
Kuva Pixabay.
Kaavoja
Alla on kaava (1), joka on voima-asioissa keskeinen kaava Newtonin 2. laki.
(1)
Tämä laki sanoo, että kokonaisvoima on yhtä suuri kuin massa kertaa kiihtyvyys. Kokonaisvoima on siis voimien summa, eli jos oikealle kiskoo voima 10 N ja vasemmalle 10 N, on kokonaisvoima nolla. Newtonin 1. laki on erikoistapaus tästä Newtonin toisesta laista, eli jos kiihtyvyys on nolla, täytyy kokonaisvoiman olla nolla. Kaavassa (2) on esitetty Newtonin toinen laki painovoimalle.
(2)
Kaavassa (2) g on putoamiskiihtyvyys, joka Maapallolla on keskimäärin suuruudeltaan noin 9,81 m/s2 ja G on painovoima. F on yleinen tunnus voimalle, mutta painovoimalle on vakiintunut merkintä G tai mg. Vaaka mittaa oikeasti painovoimaa, putoamiskiihtyvyyden avulla mitattu voima voidaan muuntaa kilogrammoiksi, jonka vaaka ilmoittaa tuloksena.
Esimerkki 1.
Alla esimerkkejä voimiin liittyvistä laskutoimituksista.