Transcription de la vidéo
Un objet accélère à quatre mètres par seconde au carré alors qu’une force de 20 newtons lui est appliquée. Quelle est la masse de l’objet?
D’accord, nous avons donc un objet. Disons que c’est ce point rose ici. Et nous savons que cet objet accélère. Supposons que cette accélération est dans ce sens vers la droite. Nous allons appeler l’accélération 𝑎 et 𝑎 est égal à quatre mètres par seconde au carré. On nous dit qu’une force de 20 newtons est appliquée à l’objet. Cette force agit dans le même sens que l’accélération de l’objet. Et nous allons l’appeler 𝐹 et nous avons 𝐹 est égal à 20 newtons.
La question nous demande de déterminer la masse de l’objet. Appelons cette masse 𝑚. Pour calculer cette masse, nous pouvons rappeler la deuxième loi de Newton sur le mouvement. Cette loi dit que la force totale agissant sur un objet est égale à la masse de l’objet multipliée par l’accélération de l’objet. En utilisant des symboles, nous pouvons écrire ceci comme la force 𝐹 est égale à la masse 𝑚 multipliée par l’accélération 𝑎. Dans ce cas, nous connaissons les valeurs de 𝐹 et 𝑎. Nous devons calculer la masse 𝑚 de l’objet.
Alors, prenons cette équation de la deuxième loi de Newton et réorganisons-la en fonction de 𝑚. Pour ce faire, nous divisons les deux côtés de l’équation par l’accélération 𝑎. Ensuite, sur le côté droit, le 𝑎 au numérateur s’annule avec le 𝑎 au dénominateur. Et il nous reste une équation qui dit que 𝐹 divisé par 𝑎 est égal à 𝑚. Bien sûr, nous pouvons également écrire cela dans l’autre sens pour dire que la masse 𝑚 est égale à la force 𝐹 divisée par l’accélération 𝑎.
Nous sommes maintenant prêts à insérer nos valeurs pour 𝐹 et 𝑎 dans cette équation afin de calculer la valeur de 𝑚. Cela nous donne une expression pour 𝑚 qui dit que 𝑚 est égal à 20 newtons divisés par quatre mètres par seconde au carré. À ce stade, il convient de noter que la force est en unités de newtons, qui est l’unité de base SI pour la force, et l’accélération est en mètres par seconde au carré, l’unité de base SI pour l’accélération. Puisque les deux quantités du côté droit sont exprimées dans leurs unités de base SI, le résultat que nous allons calculer pour 𝑚 doit être dans l’unité de base SI pour la masse, qui est le kilogramme. Lorsque nous calculons cette expression, nous obtenons un résultat de cinq kilogrammes.
Et donc notre réponse à cette question est que la masse de l’objet est de cinq kilogrammes.
