Comment calculer la Force De Vitesse

Comment calculer la Force De Vitesse

La première équation est enseigné dans la dynamique F = ma qui est "la force est égale à la masse multipliée accélération." Cette équation décrit la force qui doit être exercée sur un objet de poids ou de masse connue telle qu'elle est accéléré ou décéléré. Si un vélo de course avec un coureur roulant à 20 miles par heure doit se arrêter à une certaine distance, vous pouvez calculer combien de force sera appliquée à l'étrier de frein sur la jante de la roue arrière. Vous pouvez également prouver que doubler la vitesse quadruple (carrés), la force nécessaire pour arrêter.

Comment calculer la Force De Vitesse


•  Vous pouvez calculer la force pour arrêter cette moto.
Définir la vitesse de forcer l'application. Dans cet exemple, la bicyclette avec son cavalier pèse £ 210. Le coureur note une ligne d'arrêt blanc qui est de 30 pieds en face de lui quand il applique le frein. Comme vous connaissez déjà la vitesse, vous avez maintenant suffisamment d'informations pour calculer la force de freinage nécessaire.

•  De freins automobiles appliquent la force pour arrêter les véhicules.
Résous temps T, qui vous permettra de calculer l'accélération, ou dans ce cas, la décélération. La vitesse moyenne au cours des 30 pieds est 20 mph divisé par deux, ou 10 mph, ce qui est 14,66 pieds par seconde. Si les 30 pieds sont couverts à une vitesse moyenne de 14,66 pieds par seconde, alors il prend 2,045 secondes pour arrêter.

•  Résolvez pour une accélération en utilisant les 2,045 secondes pour couvrir 30 pieds. Depuis le calcul de distance est D = v (0) x T +1/2 (a) ^ 2 T, le premier terme peut être ignoré puisque tous distance parcourue se explique par la décélération à zéro. Par conséquent, 30 pieds équivaut à ½ xT ^ 2, qui est de 30 ½ = ax 2,045 ^ 2 ou 30 = 1/2 hache 4,18. Re-organisation, a = 30 x 2 / 4,18 = 14,35 pieds par seconde / sec.

•  Résous vigueur utilisant le F = ma équation de base. Force F = 210 x 14,35 mètres par seconde / sec / 32,2 pieds par seconde / sec (accélération de la gravité) ou £ 93,58 de force appliquées de manière uniforme par le frein sur la jante pour 2,045 secondes pour arrêter le vélo. Ce est probablement juste à la limite pratique de la capacité de ce vélo se arrêter.

•  Accélérer vers l'intersection.
Montrer que doubler la vitesse quadruple la force requise. A 40 mile par heure la vitesse de aboutirait à un temps d'arrêt de 1,023 secondes, la moitié de 2,045 secondes dans la première instance. Le D = ½ xax T ^ 2 terme fonctionnerait à une accélération de a = 30 x 2 / 1,046 ou 57,36 pieds par seconde / sec. F = ma serait donc travailler dehors à F = £ 374,08, très déraisonnables pour un frein à étrier sur un pneu de course maigre. Ce coureur fou ne se arrêterait jamais de 40 mph dans la distance de 30 pieds, et ils seraient consécutives à droite après le panneau d'arrêt.

Conseils et avertissements


  • Toujours se rappeler que force de freinage quadruple comme des doubles de vitesse.
  • Accélérer rapidement à une vitesse donnée utilise plus de force et beaucoup plus de carburant que l'accélération en douceur.