O le Tulafono Lona Lua a Newton o se tasi o manatu faavae i le fisiki e pulea ai le sootaga i le va o le malosi, le mamafa, ma le faatelevaveina. O lenei tulafono e taʻu mai ai o le faatelevaveina o se mea e tutusa ma le malosi atoa o loʻo faʻatinoina i luga ma e faʻafeagai ma lona mamafa. I le faʻamatematika, o le Tulafono Lona Lua a Newton ua taʻua e faapea:
\[ F = ma \]
O fea:
– \( F \) o le malosiaga atoa e faʻatino i luga o le mea faitino (i Newtons, N).
– \( m \) o le mamafa o le mea faitino (i kilokalama, kg).
– \( a \) o le fa'avavevaveina o le mea faitino (i mita i le sekone fa'atafafā, \( m/s^2 \)).
I totonu o lenei tusiga, o le a tatou talanoaina ai ni faʻataʻitaʻiga o le Tulafono Lona Lua a Newton ina ia malamalama ai i lona faʻaogaina i tulaga eseese.
Fa'ata'ita'iga Fesili 1: Fa'amalosi i luga o se Ta'avale o lo'o Fa'atelevaveina
Fesili:
O se ta'avale e 1000 kg lona mamafa e fa'avavevave mai le tulaga malolo i le saoasaoa e 20 m/s i le 5 sekone. Fa'atatau le malosi e mana'omia e ausia ai lenei fa'avavevaveina.
Tali:
Muamua, e manaʻomia ona tatou fuafuaina le faʻavavevaveina o le taʻavale. E mafai ona fuafuaina le faʻavavevaveina (\( a \)) e faʻaaoga ai le fua faʻatatau:
\[ a = \frac{\Delta v}{\Delta t} \]
O fea:
– o le \(\Delta v\) o le suiga lea o le saoasaoa.
– \(\Delta t\) o le suiga lea o le taimi.
Suitulaga i tau ua iloa:
\[ a = \frac{20 \, \text{m/s} – 0 \, \text{m/s}}{5 \, \text{sekone}} \]
\[ a = \frac{20 \, \text{m/s}}{5 \, \text{sekone}} \]
\[ a = 4 \, \text{m/s}^2 \]
O lea la, e mafai ona tatou fuafuaina le malosi manaʻomia e faʻaaoga ai le Tulafono Lona Lua a Newton:
\[ F = ma \]
\[ F = (1000 \, \text{kg})(4 \, \text{m/s}^2) \]
\[ F = 4000 \, \text{N} \]
O lea la, o le malosi e manaʻomia e faʻavavevave ai le taʻavale e 4000 N.
Faʻataʻitaʻiga Fesili 2: Malosiaga Feteʻenaʻi i luga o se Pusa
Fesili:
O se pusa e 50 kg lona mamafa ua tuleia i luga o se mea talatala i le malosi e 300 N. Afai o le malosi fete'ena'i i le va o le pusa ma le mea e 100 N, fuafua le fa'avavevaveina o le pusa.
Tali:
Muamua, tatou te fuafuaina le malosi atoa o loʻo faʻatinoina i luga o le pusa. O le malosi atoa (\( F_{\text{net}} \)) o le malosi atoa lea o loʻo faʻatinoina i luga o se mea faitino pe a uma ona mafaufau i malosiaga uma o loʻo faʻatinoina i luga, e aofia ai le feteʻenaʻiga.
\[ F_{\text{net}} = F_{\text{push}} – F_{\text{friction}} \]
\[ F_{\text{net}} = 300 \, \text{N} – 100 \, \text{N} \]
\[ F_{\text{net}} = 200 \, \text{N} \]
O lea la, e mafai ona tatou fuafuaina le fa'avavevaveina o le pusa e fa'aaoga ai le Tulafono Lona Lua a Newton:
\[ F_{\text{net}} = ma \]
\[ 200 \, \text{N} = (50 \, \text{kg})a \]
\[ a = \frac{200 \, \text{N}}{50 \, \text{kg}} \]
\[ a = 4 \, \text{m/s}^2 \]
O lea la, o le fa'avavevaveina o le pusa e 4 m/s².
Faʻataʻitaʻiga Fesili 3: Fuafuaina o le Malosiaga e Manaʻomia e Siʻi ai se Avega
Fesili:
O lo'o si'itia i luga e se keleni se avega e 200 kg le mamafa i luga fa'atasi ai ma se fa'avavevavega e 1,5 m/s². Fa'atatau le malosi e mana'omia e le keleni e si'i ai le avega.
Tali:
Muamua, e manaʻomia ona tatou fuafuaina le malosi o le kalave o loʻo faʻatinoina i luga o le avega. E mafai ona fuafuaina le malosi o le kalave (\( F_g \)) e faʻaaoga ai le fua faʻatatau:
\[ F_g = mg \]
O fea:
– \( g \) o le fa'avavevaveina ona o le kalave (\( 9,8 \, \text{m/s}^2 \)).
Suitulaga i tau ua iloa:
\[ F_g = (200 \, \text{kg})(9,8 \, \text{m/s}^2) \]
\[ F_g = 1960 \, \text{N} \]
O lea la, matou te fuafuaina le malosi atoa (\( F \)) e manaʻomia e le crane e siʻi ai le avega ma amanaʻia ai le faʻatelevaveina faʻaopoopo:
\[ F = ma + F_g \]
\[ F = (200 \, \text{kg})(1,5 \, \text{m/s}^2) + 1960 \, \text{N} \]
\[ F = 300 \, \text{N} + 1960 \, \text{N} \]
\[ F = 2260 \, \text{N} \]
O lea la, o le malosi e manaʻomia e le crane e sii ai le avega e 2260 N.
Faʻataʻitaʻiga Faʻafitauli 4: Malosiaga i totonu o se Faiga o Mea e Lua ua Soʻotaga e se Maea
Fesili:
E lua ni mea e 10 kg ma le 20 kg le mamafa o lo'o fa'afeso'ota'i i se maea mama ma tautau mai se poloki. Fa'atatau le fa'avavevaveina o le faiga ma le fe'ave'aia o le maea pe a fa'asa'oloto le faiga mai le malolo.
Tali:
Muamua, se'i o tatou fa'amatalaina malosiaga o lo'o fa'atinoina i luga o mea uma e lua. Se'i o tatou ta'ua le mamafa o \( m_1 = 10 \, \text{kg} \) ma le mamafa o \( m_2 = 20 \, \text{kg} \). O le malosiaga o le kalave o lo'o fa'atinoina i luga o mea uma e lua e fa'apea:
\[ F_{g1} = m_1 g = (10 \, \text{kg})(9,8 \, \text{m/s}^2) = 98 \, \text{N} \]
\[ F_{g2} = m_2 g = (20 \, \text{kg})(9,8 \, \text{m/s}^2) = 196 \, \text{N} \]
Talu ai ona ua fa'asa'olotoina le faiga mai le malolo, e mafai ona fuafuaina le fa'avavevaveina o le faiga e fa'aaoga ai le Tulafono Lona Lua a Newton. O le aofa'i atoa o le fa'avavevaveina (\( a \)) o le faiga e:
\[ (m_1 + m_2)a = F_{g2} – F_{g1} \]
\[ (10 \, \text{kg} + 20 \, \text{kg})a = 196 \, \text{N} – 98 \, \text{N} \]
\[ 30 \, \text{kg} \cdot a = 98 \, \text{N} \]
\[ a = \frac{98 \, \text{N}}{30 \, \text{kg}} \]
\[ a = 3,27 \, \text{m/s}^2 \]
O lea la, tatou te fuafuaina le mamafa o le manoa (\( T \)). E mafai ona fuafuaina le mamafa o le manoa e faʻaaoga ai le Tulafono Lona Lua a Newton i luga o se tasi o mamafa, mo se faʻataʻitaʻiga \( m_1 \):
\[ T – m_1 g = m_1 a \]
\[ T – 98 \, \text{N} = (10 \, \text{kg})(3,27 \, \text{m/s}^2) \]
\[ T – 98 \, \text{N} = 32,7 \, \text{N} \]
\[ T = 32,7 \, \text{N} + 98 \, \text{N} \]
\[ T = 130,7 \, \text{N} \]
O lea la, o le fa'avavevaveina o le faiga e 3,27 m/s² ma o le fe'ave'aia'iga i le maea e 130,7 N.
I'uga
E ala i faʻataʻitaʻiga eseese o le Tulafono Lona Lua a Newton, ua tatou aʻoaʻoina ai le faʻaaogaina o lenei mataupu faavae e fuafua ai le malosi, faʻavavevaveina, ma le atuatuvale i tulaga eseese. O le Tulafono Lona Lua a Newton e le gata ina taua i le fisiki faʻateorē ae e tele foʻi ona faʻaoga aoga i le olaga i aso faisoo ma tekinolosi. O le malamalama ma le faʻatinoina o le Tulafono Lona Lua a Newton, e mafai ona tatou foia faʻafitauli eseese o le mekanika i se auala sili atu ona lelei ma saʻo.
