برای پاسخ به این سوال، باید از قانون دوم نیوتون استفاده کنیم. این قانون به صورت زیر بیان میشود:
\[ a = \frac{F}{m} \]
که در آن:
- \( a \) شتاب جسم است،
- \( F \) نیروی وارد شده به جسم است،
- \( m \) جرم جسم است.
حالا برای دو شکل داده شده:
1. در شکل شماره 1، نیروی \( F = 1N \) به جرمی با \( m = 1 kg \) وارد میشود. بنابراین شتاب به صورت زیر محاسبه میشود:
\[ a_1 = \frac{1N}{1kg} = 1 \frac{m}{s^2} \]
2. در شکل شماره 2، نیروی \( F = 1N \) به جرمی با \( m = 3 kg \) وارد میشود. بنابراین شتاب به صورت زیر محاسبه میشود:
\[ a_2 = \frac{1N}{3kg} = \frac{1}{3} \frac{m}{s^2} \]
با مقایسه شتابها (\( a_1 = 1 \frac{m}{s^2} \) و \( a_2 = \frac{1}{3} \frac{m}{s^2} \)) میبینیم که شتاب جسم در شکل شماره 1 بیشتر است.
بنابراین، جسم در شکل شماره 1 شتاب بیشتری میگیرد. دلیل علمی این است که با نیروی ثابت، کاهش جرم باعث افزایش شتاب میشود.