วิธีการคำนวณการชะลอตัว

การชะลอตัวหมายถึงการเร่งความเร็วย้อนกลับ ในขณะที่ความเร่งหมายถึงอัตราที่วัตถุเร่งความเร็ว การชะลอตัวหมายถึงอัตราที่วัตถุช้าลง ตัวอย่างเช่น เครื่องบินที่ส่งเสียงกรี๊ดให้หยุดนิ่งจะต้องมีอัตราการชะลอตัวที่สูงเพื่อให้อยู่บนรันเวย์ และบางครั้งรถยนต์ก็ต้องลดความเร็วในอัตราที่แม่นยำเพื่อให้คงอยู่ในกระแสของการจราจร สมการสองสมการมีประโยชน์ในการคำนวณการชะลอตัว สูตรหนึ่งเกี่ยวข้องกับเวลาที่ต้องใช้เพื่อทำให้วัตถุช้าลงและอีกสูตรหนึ่งใช้ระยะทาง อัตราการชะลอตัวที่คำนวณได้จะแสดงเป็นหน่วยของแรงโน้มถ่วงโลกมาตรฐาน (G's)

การชะลอตัวอาจคำนวณเป็นการเปลี่ยนแปลงความเร็วในช่วงเวลาหนึ่งโดยใช้สูตรความเร็วสุดท้าย (s) ลบด้วยความเร็วเริ่มต้น (sผม) หารด้วยเวลาที่เปลี่ยนความเร็ว (t):

การชะลอตัวอาจคำนวณเป็นการเปลี่ยนแปลงความเร็วเหนือระยะทางโดยใช้สูตรความเร็วสุดท้ายยกกำลังสอง (s2) ลบด้วยความเร็วเริ่มต้นกำลังสอง (sผม2) หารด้วยระยะทางสองเท่า (d):

แปลงหน่วย ถ้าจำเป็น เพื่อให้แน่ใจว่าหน่วย ไม่ว่าจะเป็นฟุตต่อวินาทีหรือเมตรต่อวินาที ยังคงความสม่ำเสมอ

แปลงผลต่างของความเร็วเป็นหน่วยความเร็วที่เข้ากันได้กับอัตราเร่งที่จะคำนวณ การเร่งความเร็วมักแสดงเป็นฟุตต่อวินาทีต่อวินาที หรือเมตรต่อวินาทีต่อวินาที หากความเร็วเป็นไมล์ต่อชั่วโมง ให้แปลงความเร็วนั้นเป็นฟุตต่อวินาทีโดยคูณผลลัพธ์ด้วย 1.47 (5,280 ฟุตต่อไมล์หารด้วย 3,600 วินาทีต่อชั่วโมง) ในทำนองเดียวกัน คูณกิโลเมตรต่อชั่วโมงด้วย 0.278 เพื่อแปลงความเร็วเป็นเมตรต่อวินาที

instagram story viewer

ตัวอย่างเช่น คำนวณการชะลอตัวที่จำเป็นในการทำให้เครื่องบินลงจอดช้าลงจาก 300 ไมล์ต่อชั่วโมงเป็น 60 ไมล์ต่อชั่วโมงใน 30 วินาที

300 \times 1.47 = 440 \text{ ฟุตต่อวินาที และ }60 \times 1.47 = 88 \text{ ฟุตต่อวินาที}

แปลงความเร็วเริ่มต้นและความเร็วสุดท้ายเป็นหน่วยที่จะเป็นประโยชน์ในการคำนวณความเร่ง (ฟุตต่อวินาทีหรือเมตรต่อวินาที) ตรวจสอบให้แน่ใจด้วยว่าระยะทางที่เกิดการเปลี่ยนแปลงความเร็วนั้นอยู่ในหน่วยที่เข้ากันได้ (ฟุตหรือเมตร)

คำนวณเป็นตัวอย่าง การชะลอตัวที่จำเป็นในการหยุดรถในระยะ 140 ฟุต หากรถกำลังเดินทาง 60 ไมล์ต่อชั่วโมง

แปลง 60 ไมล์ต่อชั่วโมงเป็น 88 ฟุตต่อวินาที เนื่องจากความเร็วสิ้นสุดเท่ากับศูนย์ ผลต่างคือผลลัพธ์นี้ยกกำลังสอง: 7,744 ฟุตกำลังสองต่อวินาทียกกำลังสอง อัตราการชะลอตัวคือ:

แบ่งการชะลอตัวด้วยความเร่งโน้มถ่วงมาตรฐาน ในหน่วยของสหรัฐฯ จะอยู่ที่ประมาณ 32 ฟุตต่อวินาทีต่อวินาที สำหรับหน่วยเมตริก ความเร่งโน้มถ่วงมาตรฐานคือ 9.8 เมตรต่อวินาทีต่อวินาที ผลลัพธ์ให้จำนวนเฉลี่ยของ G ที่ใช้เพื่อให้เกิดการชะลอตัว

Teachs.ru
  • แบ่งปัน
instagram viewer