A segunda lei de movimento de Sir Isaac Newton afirma que a força exercida por um objeto em movimento é igual a sua massa vezes sua aceleração na direção da qual é empurrado, declarada como a fórmula F = ma. Como a força é proporcional à massa e à aceleração, dobrar a massa ou a aceleração enquanto deixa a outra constante duplicará a força do impacto; a força de impacto aumenta quando um objeto de peso constante está sujeito a maior aceleração. Você pode explorar várias experiências diferentes que demonstram este princípio.

Crater Experiment Review

Colete uma pedra e um pedaço de papel amassado. Como a aceleração da gravidade é constante, todos os objetos caem na mesma taxa, independentemente da sua massa. Teste esta lei, largando ambos os itens simultaneamente e vendo-os cair na mesma velocidade. Agora coloque uma tigela cheia de açúcar em pó ou farinha embaixo da rocha e solte-a de uma altura fixa no pó. Coloque a tigela para o lado, tomando cuidado para não perturbar o pó. Solte a bola de papel da mesma altura em uma tigela com a mesma quantidade do mesmo pó. Compare as crateras no pó criado por cada impacto. Como a aceleração era constante, a diferença de tamanho entre a cratera feita pela rocha e a feita pelo papel ilustra que um aumento na massa aumenta diretamente a força do impacto na farinha.

Experimento de softbol

Aparafuse um ilhó ao softball e outro ao lintel do batente da porta. Pendure o softball da moldura da porta por um pedaço de corda amarrado através dos ilhós para que ele fique pendurado alguns centímetros acima do chão. Marque o ponto diretamente abaixo da posição de descanso do softball. Mova o softball pendurado e coloque outro softball no local marcado. Puxe o softball pendurado para trás a 90 cm do solo e solte-o para que ele balance e bata no softball no chão. Meça a distância percorrida pela softball no chão. Repita o experimento, substituindo uma bola Wiffle de plástico pelo softball no chão e meça o quanto ela rola após o impacto. Esta experiência ilustra que quando a força é mantida constante, a aceleração é maior em objetos com menos massa.

Experimento Hot Wheels

Construa uma rampa simples de 18 polegadas de altura e cerca de 24 polegadas de comprimento usando uma peça de madeira compensada fina e tijolos. Coloque um carrinho de brinquedo no topo da rampa. Solte-o e meça até onde ele rola. Cole duas arruelas de metal no carro, solte-o da rampa e meça o quanto ele rola. Repita o experimento com cinco arruelas coladas no topo do carro. Esta experiência mostra que à medida que a massa aumenta com a aceleração constante da gravidade, a força que empurra o carro ao longo do chão aumenta, fazendo com que os carros mais pesados ​​viajem mais longe. Wagon and String

Adquira uma carroça de criança, alguma luz corda de algodão ou fio, e dois ou três pequenos voluntários. Amarre a corda ao redor da alça do vagão e deixe 2 ou 3 metros de corda pendurada para fora da alça para puxar com. Comece com um vagão vazio. Em um terreno plano e nivelado, como uma calçada, e de um começo em pé, puxe a corda até chegar a uma velocidade de caminhada confortável. Observe o esforço necessário para puxar o vagão. Em seguida, peça a um de seus voluntários que se sente no vagão e, mais uma vez, puxe o cordão até alcançar a velocidade de andar. Observe o esforço necessário para puxar o vagão. A corda pode levar apenas uma pequena quantidade de força antes de quebrar; quanto mais cavaleiros em sua carroça, mais força você precisa puxar, até passar o ponto de ruptura da corda. Com este experimento, sua aceleração é aproximadamente a mesma a cada vez, embora você precise puxar com mais força devido à massa adicional de cada novo passageiro. Quantos passageiros você pode puxar antes da quebra da corda?