כיצד מחשבים כוח ממהירות

הגדר את המהירות לכפות יישום. בדוגמה זו, האופניים עם הרוכב שלהם שוקלים 210 קילו. הרוכב מציין קו עצירה לבן שנמצא 30 מטר לפניו כשהוא מפעיל את הבלם. מכיוון שאתה כבר יודע את המהירות, כעת יש לך מספיק מידע לחישוב כוח הבלימה הנדרש.

פתר את הזמן T, שיאפשר לך לחשב תאוצה, או במקרה זה, האטה. המהירות הממוצעת לאורך 30 הרגל היא 20 קמ"ש חלקי שניים, או 10 קמ"ש, שהם 14.66 רגל לשנייה. אם 30 הרגל מכוסים במהירות ממוצעת של 14.66 רגל לשנייה, זה לוקח 2.045 שניות לעצור.

לפתור תאוצה באמצעות 2.045 שניות לכיסוי 30 מטר. מכיוון שחישוב המרחק הוא D = v (0) x T +1/2 (a) T ^ 2, ניתן להתעלם מהמונח הראשון מכיוון שכל המרחק המכוסה מתחשב בהאטה לאפס. לכן, 30 מטר שווה ½ a xT ^ 2, שזה 30 = ½ a x 2.045 ^ 2 או 30 = 1/2 a x 4.18. סידור מחדש, a = 30 x 2 / 4.18 = 14.35 רגל לשנייה / שניה.

לפתור כוח באמצעות המשוואה הבסיסית F = ma. כוח F = 210 x 14.35 רגל לשנייה / שניה / 32.2 רגל לשנייה / שניה (תאוצה של כוח המשיכה) או 93.58 קילו של כוח המופעל באופן עקבי על ידי הבלם על השפה למשך 2.045 שניות כדי לעצור את האופניים. זה כנראה ממש בגבול המעשי של יכולת האופניים האלה לעצור.

הוכיח כי הכפלת המהירות מכפילה את הכוח הנדרש. מהירות של 40 מייל לשעה תביא לזמן עצירה של 1.023 שניות, מחצית של 2.045 שניות בשלב הראשון. המונח D = ½ x a x T ^ 2 יסתדר עם תאוצה של a = 30 x 2 / 1.046, או 57.36 רגל לשנייה / שניה. F = ma לכן יסתדר ל- F = 374.08 פאונד, מאוד לא סביר לבלם קליפר על צמיג מירוץ דק. הרוכב הטיפש הזה לעולם לא יעצור מ -40 קמ"ש למרחק של 30 מטר, והם היו פסים ממש מעבר לתמרור העצירה.