Η πρώτη εξίσωση που διδάσκονται στη δυναμική είναι F = ma που είναι "δύναμη ισούται με μάζα επί την επιτάχυνση." Αυτή η εξίσωση περιγράφει τη δύναμη που πρέπει να εξασκείται επί ενός αντικειμένου γνωστού βάρους ή της μάζας, καθώς επιταχύνεται ή να επιβραδύνεται. Εάν ένα αγωνιστικό ποδήλατο με αναβάτη που ταξιδεύουν σε 20 μίλια ανά ώρα πρέπει να σταματήσει σε κάποια απόσταση, μπορείτε να υπολογίσετε πόση δύναμη θα πρέπει να εφαρμοστεί στην δαγκάνα του φρένου στο χείλος του πίσω τροχού. Μπορείτε επίσης να αποδείξει ότι τετράκλινα ταχύτητα διπλασιασμό (τετράγωνα) η δύναμη που απαιτείται για να σταματήσει. Τα πράγματα που θα χρειαστείτε
Επιτομή Υπολογιστής
της φυσικής τύπων
Η Εμφάνιση Περισσότερες οδηγίες
Η 1 Μπορείτε να υπολογίσετε την δύναμη για να σταματήσει αυτό το ποδήλατο.
Καθορίστε την ταχύτητα για να αναγκάσει την εφαρμογή. Σε αυτό το παράδειγμα, το ποδήλατο με τον αναβάτη του ζυγίζει £ 210. Ο αναβάτης σημειώνει μια λευκή γραμμή εξυπηρέτησης που είναι 30 μέτρα μπροστά από αυτόν, όταν το φρένο. Δεδομένου ότι γνωρίζετε ήδη την ταχύτητα, τώρα έχετε αρκετές πληροφορίες για να υπολογίσει την απαιτούμενη δύναμη πέδησης.
2 Αυτοκίνητο φρένα εφαρμόσει δύναμη για να σταματήσουν τα οχήματα.
Λύστε ως προς t, η οποία θα επιτρέψει σε σας για να υπολογίσει την επιτάχυνση, ή στην περίπτωση αυτή, επιβράδυνση. Η μέση ταχύτητα πάνω από τα 30 πόδια είναι 20 μίλι/ώρα διαιρείται από δύο, ή 10 χιλιόμετρα την ώρα, η οποία είναι 14,66-πόδια ανά δευτερόλεπτο. Αν τα 30 πόδια που καλύπτονται με μια μέση ταχύτητα των 14,66-πόδια ανά δευτερόλεπτο, τότε παίρνει 2,045 δευτερόλεπτα για να σταματήσει.
Η
3
Λύστε την επιτάχυνση με τα 2,045 δευτερόλεπτα για να καλύψει 30 πόδια. Δεδομένου ότι ο υπολογισμός της απόστασης είναι D = v (0) x T +1 /2 (α) Τ ^ 2, ο πρώτος όρος μπορεί να αγνοηθεί δεδομένου ότι καλύπτει όλες τις εξ αποστάσεως εξηγείται από την επιβράδυνση στο μηδέν. Ως εκ τούτου, 30 πόδια ισούται ½ α xT ^ 2, η οποία είναι 30 ½ = ax 2.045 ^ 2 ή 30 = 1/2 4,18 τσεκούρι. Re-οργάνωση, a = 30 x 2/4.18 = 14.35 πόδια ανά δευτερόλεπτο /sec. Καλής ποιότητας 4
Λύστε για την ισχύ χρησιμοποιώντας το F = ma βασική εξίσωση. Force F = 210 x 14,35 μέτρα ανά δευτερόλεπτο /sec /32,2 πόδια ανά δευτερόλεπτο /sec (επιτάχυνση της βαρύτητας) ή £ 93,58 βίας εφαρμόζονται με συνέπεια από το φρένο στο χείλος για 2,045 δευτερόλεπτα για να σταματήσει το ποδήλατο. Αυτό είναι πιθανώς ακριβώς στο πρακτικό όριο των δυνατοτήτων αυτού του ποδηλάτου για να σταματήσει.
5 Επιτάχυνση προς τη διασταύρωση.
Αποδείξτε ότι ο διπλασιασμός της ταχύτητας τετραπλασιάζει την απαιτούμενη δύναμη. Ένα 40 μίλια ανά ώρα ταχύτητα θα οδηγούσε σε διακοπή χρόνο 1,023 δευτερολέπτων, το ένα ήμισυ του 2,045 δευτερόλεπτα σε πρώτη φάση. Η D = ½ xax T ^ 2 όρος θα μπορούσε να λειτουργήσει έξω για επιτάχυνση a = 30 πόδια x 2/1.046, ή 57.36 ανά δευτερόλεπτο /sec. F = ma θα μπορούσε επομένως να εργαστούν έξω για F = £ 374.08, πολύ λογικό για μια δαγκάνα του φρένου σε ένα κοκαλιάρικο αγωνιστικά ελαστικά. Αυτό το ανόητο αναβάτης ποτέ δεν θα σταματήσει Απο 40 mph το 30-πόδια απόσταση, και θα ράβδωση δεξιά μπροστά από το σήμα στοπ.

Η