Jak obliczyć spowolnienie

Spowolnienie naprawdę oznacza przyspieszenie na biegu wstecznym; podczas gdy przyspieszenie oznacza szybkość, z jaką obiekt przyspiesza, spowolnienie oznacza szybkość, z jaką obiekt zwalnia. Na przykład samolot, który z piskiem opon zatrzymuje się, musi mieć wysoką prędkość hamowania, aby utrzymać się na pasie startowym, a samochód czasami musi hamować z dokładną prędkością, aby utrzymać się w strumieniu ruchu. Przy obliczaniu opóźnienia przydatne są dwa równania. Jedna formuła obejmuje czas potrzebny do spowolnienia obiektu, a druga formuła wykorzystuje odległość. Obliczone szybkości zwalniania można wyrazić w jednostkach standardowej grawitacji ziemskiej (G).

Opóźnienie można obliczyć jako zmianę prędkości w czasie, korzystając ze wzoru na prędkość końcową (sfa) minus prędkość początkowa (sja) podzielone przez czas zmiany prędkości (t):

Opóźnienie można również obliczyć jako zmianę prędkości na dystansie za pomocą wzoru do kwadratu prędkości końcowej (sfa2) minus prędkość początkowa do kwadratu (sja2) podzielone przez dwukrotność odległości (d):

W razie potrzeby przelicz jednostki, aby mieć pewność, że jednostki, czy to stopy na sekundę, czy metry na sekundę, pozostają spójne.

Przekształć różnicę prędkości na jednostki prędkości zgodne z obliczanym przyspieszeniem. Przyspieszenie jest zwykle wyrażane w stopach na sekundę lub metrach na sekundę na sekundę. Jeśli prędkość jest wyrażona w milach na godzinę, przelicz tę prędkość na stopy na sekundę, mnożąc wynik przez 1,47 (5280 stóp na milę podzielone przez 3600 sekund na godzinę). Podobnie pomnóż kilometry na godzinę przez 0,278, aby przeliczyć prędkość na metry na sekundę.

Dla przykładu oblicz opóźnienie wymagane do spowolnienia lądowania samolotu z 300 do 60 mil na godzinę w ciągu 30 sekund.

300 \times 1,47 = 440 \text{ stóp na sekundę i }60 \times 1,47 = 88 \text{ stóp na sekundę}

Przelicz prędkość początkową i końcową na jednostki, które będą przydatne do obliczania przyspieszenia (stopy na sekundę lub metry na sekundę). Upewnij się również, że odległość, na której następuje zmiana prędkości, jest w zgodnej jednostce (stopy lub metry).

Oblicz dla przykładu opóźnienie wymagane do zatrzymania samochodu w odległości 140 stóp, jeśli porusza się on z prędkością 60 mil na godzinę.

Konwertuj 60 mph na 88 stóp na sekundę. Ponieważ prędkość końcowa jest równa zeru, różnica jest równa kwadratowi tego wyniku: 7744 stóp do kwadratu na sekundę do kwadratu. Tempo zwalniania wynosi:

Podziel opóźnienie przez standardowe przyspieszenie grawitacyjne. W jednostkach amerykańskich jest to około 32 stopy na sekundę na sekundę. Dla jednostek metrycznych standardowe przyspieszenie grawitacyjne wynosi 9,8 metra na sekundę na sekundę. Wynik podaje średnią liczbę uderzeń G zastosowanych w celu uzyskania spowolnienia.

  • Dzielić
instagram viewer