A segunda lei do movimento de Sir Isaac Newton afirma que a força exercida por um objeto em movimento é igual à sua massa vezes a sua aceleração na direção em que é empurrada, declarada como a fórmula F \u003d ma. Como a força é proporcional à massa e à aceleração, dobrar a massa ou a aceleração enquanto deixa a outra constante dobrará a força do impacto; a força do impacto aumenta quando um objeto de peso constante está sujeito a uma maior aceleração. Você pode explorar várias experiências diferentes que demonstram esse princípio.
Experiência da cratera
Colete uma pedra e um pedaço de papel amassado. Como a aceleração da gravidade é constante, todos os objetos caem na mesma taxa, independentemente de sua massa. Teste essa lei descartando os dois 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. Coloque 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 do artigo ilustra que um aumento de massa aumenta diretamente a força do impacto na farinha.
Experiência de softbol
Enrosque um ilhó em uma bola de softball e outro no lintel da moldura da porta. Pendure a bola na moldura da porta por um pedaço de barbante amarrado através dos ilhós, para que fique pendurado alguns centímetros acima do chão. Marque o local diretamente abaixo da posição de descanso do softball. Mova o softball suspenso e coloque outro softball no local marcado. Puxe o softball pendurado para trás, para que fique a um metro do chão e solte-o para que gire e bata no softball no chão. Meça a distância percorrida pela bola no chão. Repita o experimento, substituindo uma bola de plástico por Wiffle pela bola de softbol no chão e meça a distância que ela rola após o impacto. Esse experimento ilustra que, quando a força é mantida constante, a aceleração é maior em objetos com menos massa.
Experiência com Hot Wheels
Construa uma rampa simples de 60 cm de altura e 60 cm de comprimento usando um pedaço de madeira fina e tijolos. Coloque um carro de brinquedo no topo da rampa. Solte-o e meça até onde ele rola. Prenda duas arruelas de metal no carro, solte-o da rampa e meça a distância que ele rola. Repita o experimento com cinco arruelas coladas na parte superior do carro. Esse experimento mostra que, à medida que a massa aumenta com a aceleração constante da gravidade, a força que empurra o carro ao longo do piso aumenta, fazendo com que os carros mais pesados viajem mais longe. fio e dois ou três pequenos voluntários. Amarre a corda ao redor da alça da carroça e deixe 2 ou 3 pés de corda pendurados na alça para puxar. "Begin with an empty wagon.", 3, [[Em terreno plano e nivelado, como uma calçada, e puxe a corda até alcançar uma velocidade de caminhada confortável. Observe o esforço necessário para puxar a carroça. Em seguida, peça a um de seus voluntários que se sente na carroça e puxe a corda novamente até atingir a velocidade de caminhada. Observe o esforço necessário para puxar a carroça. A corda pode levar apenas uma pequena quantidade de força antes de quebrar; quanto mais cavaleiros em seu vagão, mais força você precisará puxá-lo, até passar o ponto de ruptura da corda. Com esse experimento, sua aceleração é praticamente 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 que a corda se quebre?
