वेग से बल की गणना कैसे करें

आवेदन को बल देने के लिए वेग को परिभाषित करें। इस उदाहरण में, सवार के साथ साइकिल का वजन 210 पाउंड है। सवार एक सफेद स्टॉप लाइन नोट करता है जो ब्रेक लगाने पर उसके सामने 30 फीट है। चूंकि आप पहले से ही वेग जानते हैं, अब आपके पास आवश्यक ब्रेकिंग बल की गणना करने के लिए पर्याप्त जानकारी है।

समय T के लिए हल करें, जो आपको त्वरण, या इस मामले में, मंदी की गणना करने में सक्षम करेगा। 30 फीट से अधिक औसत वेग 20 मील प्रति घंटे दो या 10 मील प्रति घंटे से विभाजित है, जो 14.66-फीट-प्रति-सेकंड है। अगर 30 फीट की दूरी 14.66 फीट प्रति सेकेंड की औसत रफ्तार से तय की जाए तो इसे रुकने में 2.045 सेकेंड का समय लगता है।

३० फीट की दूरी तय करने के लिए २.०४५ सेकंड का उपयोग करके त्वरण के लिए हल करें। चूंकि दूरी की गणना डी = वी (0) एक्स टी +1/2 (ए) टी ^ 2 है, इसलिए पहले शब्द को अनदेखा किया जा सकता है क्योंकि सभी दूरी को शून्य के मंदी के कारण माना जाता है। इसलिए, 30 फीट ½ a xT^2 के बराबर होता है, जो कि 30 = ½ a x 2.045 ^2 या 30 = 1/2 a x 4.18 होता है। पुनर्व्यवस्थित, a = 30 x 2/4.18 = 14.35 फीट प्रति सेकंड/सेकंड।

F=ma मूल समीकरण का उपयोग करके बल के लिए हल करें। फोर्स एफ = २१० x १४.३५ फीट प्रति सेकंड/सेकंड / ३२.२ फीट प्रति सेकंड/सेकंड (गुरुत्वाकर्षण का त्वरण) या ९३.५८ पाउंड बल लगातार बाइक को रोकने के लिए २.०४५ सेकंड के लिए रिम पर लगाया जाता है। यह शायद इस साइकिल की रोकने की क्षमता की व्यावहारिक सीमा पर सही है।

सिद्ध कीजिए कि वेग को दोगुना करने से आवश्यक बल चौगुना हो जाता है। ४० मील प्रति घंटे के वेग के परिणामस्वरूप १.०२३ सेकंड का स्टॉपिंग समय होगा, पहली बार में २.०४५ सेकंड का आधा। डी = ½ x a x T^2 शब्द a = 30 x 2/1.046, या 57.36 फीट प्रति सेकेंड/सेकंड के त्वरण के लिए काम करेगा। F = ma इसलिए F = 374.08 पाउंड तक काम करेगा, जो एक पतली रेसिंग टायर पर कैलिपर ब्रेक के लिए बहुत अनुचित है। यह मूर्ख सवार ३०-फुट की दूरी में ४० मील प्रति घंटे से कभी नहीं रुकेगा, और वे स्टॉप साइन के ठीक पीछे चलेंगे।