Kraft, masse og acceleration

Her har jeg tre forskellige asteroider med forskellige masser. Vi vil tale mere om, hvad masse betyder i andre videoer. Men én måde at tænke på det på er hvor meget stof der er. Den store asteroide har dobbelt så meget masse som de to små. De to små asteroider har altså den samme masse. Nu har vi sat en raket fast på hver af disse asteroider. Den her over har to raketter. Vi antager, at alle raketterne er ens, så når vi affyrer dem vil de virke med den samme kraft på asteroiderne. Vi har en nettokraft mod venstre på denne store asteroide. Den samme nettokraft mod venstre virker på denne mindre asteroide. På denne anden mindre asteroide har vi 2 gange denne nettokraft mod venstre. Sæt videoen på pause, mens du tænker over hvilken asteroide der vil accelerere mest? Hvilken asteroide vil accelerere mindst? Nu siger din intuition måske jo større en kraft des mere acceleration vil du se. Lad mig skrive det sådan her. Hvis kraften øges, så øges accelerationen også. Og det viser sig at være fuldstændigt korrekt. Du mener måske også, jo mere stof der er, altså jo mere masse du har jo sværere er det at accelerere det. Så, når din masse er stor, så er din acceleration mindre. Det viser sig at disse ting er proportionale. Lad os sammenligne disse to masser, hvor den samme nettokraft virker på dem begge. Nettokraften på en genstand er summen af alle de kræfter der virker på den. Hvis jeg havde en raket magen til, og den virker i den modsatte retning så vil de ophæve hinanden og denne asteroide vil slet ikke accelerere. Men tilbage til vores eksempel, vi har den samme nettokraft der virker på hver af disse asteroider. Men den første asteroide har dobbelt så meget masse som den anden. Hvad tror du forholdet mellem accelerationerne er? Accelerationen af den store asteroide er halvt så stor som denne asteroides. Eller denne asteroide har en acceleration, der er 2 gange større end den første. Det er fordi den har halvt som meget masse. Sammenhængen mellem kraft, masse og acceleration, og dette er en af de vigtigste ligninger inden for fysik, er at kraft er lig med masse gange acceleration, eller størrelsen af kraften er lig med massen gange størrelsen af accelerationen. I dette eksempel er kræfterne de samme, men masserne er forskellige. Hvis jeg har den halve masse så er accelerationen dobbelt så stor. Det giver måske mening hvis du har prøvet at bruge den samme kraft på noget der har en lille masse og noget der har en stor masse. Når vi sammenligner disse to asteroider, der har den samme masse men nettokraften, der virker mod venstre er dobbelt så stor på den ene. Hvis kraften er dobbelt så stor, så vil du have dobbelt så stor acceleration. Så den her vil have dobbelt så stor acceleration som denne her og den her vil have dobbelt så stor acceleration som den der. Det vigtigste er at forstå hvordan kraft, masse og acceleration hører sammen.