Περιεχόμενο
- Δυναμικό φορτίο που επιβάλλεται από τη βαρύτητα (κάθετο)
- Βήμα 1
- Βήμα 2
- Βήμα 3
- Υπολογισμός του δυναμικού φορτίου που επιβάλλεται από οριζόντιες δυνάμεις
- Βήμα 1
- Βήμα 2
- Βήμα 3
Το Dynamics είναι η μελέτη των δυνάμεων που δρουν σε αντικείμενα και τις κάνουν να αλληλεπιδρούν μεταξύ τους. Ενώ η στατική μελετά τις δυνάμεις στα αντικείμενα σε κατάσταση ηρεμίας, η δυναμική αναφέρεται στις δυνάμεις (ώθηση ή ώθηση) που εφαρμόζονται σε αντικείμενα όταν αλλάζουν ταχύτητα (επιτάχυνση). Η μάζα καθορίζει την αντίσταση του αντικειμένου στην αλλαγή της ταχύτητας και το βάρος αντιστοιχεί σε μια δύναμη που προσελκύει το αντικείμενο στο κέντρο της γης λόγω της επιτάχυνσης (ρυθμός αλλαγής στην ταχύτητα) της βαρύτητας της Γης που ενεργεί στη μάζα του. Το δυναμικό φορτίο αντιστοιχεί σε μια δύναμη που ασκείται σε ένα σύστημα λόγω του γεγονότος ότι επιταχύνει ένα αντικείμενο σε μια συγκεκριμένη κατεύθυνση.
Δυναμικό φορτίο που επιβάλλεται από τη βαρύτητα (κάθετο)
Βήμα 1
Ορίστε την εφαρμογή για τον υπολογισμό του δυναμικού φορτίου: μια κλίμακα στο ασανσέρ είναι μια καλή μέθοδος που χρησιμοποιείται. Ένας ενήλικος που ζυγίζει 68 κιλά σε μια κλίμακα στο ασανσέρ που βρίσκεται στο επίπεδο του δαπέδου θα δει τα 68 κιλά του όταν πατάει το κουμπί του 20ου ορόφου. Ο ανελκυστήρας ανεβαίνει με επιτάχυνση πέντε μέτρων ανά τέσσερα δευτερόλεπτα. Γνωρίζοντας ότι χρειάζονται τέσσερα δευτερόλεπτα για να επιταχυνθεί ένα αντικείμενο σε κατάσταση ηρεμίας σε αυτήν την ταχύτητα, θα είναι δυνατόν να υπολογιστεί το δυναμικό φορτίο που θα διαβαστεί στην κλίμακα κατά τη διάρκεια της περιόδου επιτάχυνσης τεσσάρων δευτερολέπτων προς τα πάνω.
Βήμα 2
Υπολογίστε τον στιγμιαίο ρυθμό επιτάχυνσης.Επειδή ο ανελκυστήρας διαρκεί τέσσερα δευτερόλεπτα για να φτάσει σε ταχύτητα 5 m / s, η μέση επιτάχυνση είναι: 5 m / s² / 4 s = 1,25 μέτρα ανά τετραγωνικό δευτερόλεπτο.
Βήμα 3
Υπολογίστε το δυναμικό φορτίο του ανελκυστήρα κατά την κατακόρυφη επιτάχυνση χρησιμοποιώντας το Δεύτερο Νόμο του Νεύτωνα, όπου F (δύναμη) = m (μάζα) x a (επιτάχυνση). Αντικαταστήστε τις τιμές που καθορίζονται σε αυτόν τον τύπο (δυναμικό φορτίο): Δύναμη = 68 kg x [(9,75 - 1,21) m / s² / επιτάχυνση βαρύτητας (9,75 m / s²)] = 76,5 kg. Η κλίμακα θα διαβάσει 68 κιλά κατά τη διάρκεια της ανάπαυσης στο έδαφος και 76,5 κιλά κατά τη διάρκεια των τεσσάρων δευτερολέπτων κάθετης επιτάχυνσης στα 1,25 μέτρα ανά δευτερόλεπτο τετράγωνο.
Υπολογισμός του δυναμικού φορτίου που επιβάλλεται από οριζόντιες δυνάμεις
Βήμα 1
Ορίστε τον τύπο οριζόντιας δυναμικής φόρτωσης. Σε αυτό το παράδειγμα, ένα όχημα 1,36 τόνων επιταχύνει από μηδέν σε 96,4 χιλιόμετρα ανά ώρα. Με αυτές τις πληροφορίες, μπορείτε να υπολογίσετε το δυναμικό φορτίο για τους τροχούς του οχήματος.
Βήμα 2
Υπολογίστε το ρυθμό επιτάχυνσης του οχήματος. 28 m / s / 7,2 s, που δίνει μέσο όρο 3,72 μέτρα ανά δευτερόλεπτο τετράγωνο.
Βήμα 3
Υπολογίστε το δυναμικό φορτίο που ασκείται στους τροχούς επιλύοντας τον τύπο F = m x a, το δεύτερο νόμο του Νεύτωνα. Αντικαθιστώντας τις δεδομένες τιμές, F = 1360 kg x 3,72 m / s² / 9,8 m / s² ή 1360 x 0,3795 = 503 kg, που αντιπροσωπεύει το δυναμικό φορτίο που ασκείται στους τροχούς για να επιταχύνει το αυτοκίνητο.