Περιεχόμενο
- Χρησιμοποιώντας τη διαφορά στην ταχύτητα και το χρόνο
- Βήμα 1
- Βήμα 2
- Βήμα 3
- Βήμα 4
- Χρησιμοποιώντας διαφορά ταχύτητας και απόστασης
- Βήμα 1
- Βήμα 2
- Βήμα 3
- Βήμα 4
- Βήμα 5
- Επιβράδυνση σε μονάδες βαρύτητας (G)
- Βήμα 1
- Βήμα 2
- Βήμα 3
Η επιβράδυνση είναι απλώς η επιτάχυνση που δρα ενάντια στην ταχύτητα ενός αντικειμένου, με αποτέλεσμα να επιβραδύνεται. Υπάρχουν αρκετές εξισώσεις στη μηχανική που σχετίζονται με την επιτάχυνση με την απόσταση, το χρόνο και τις μεταβολές στην ταχύτητα. Δύο συγκεκριμένα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον υπολογισμό της αρνητικής επιτάχυνσης που απαιτείται για να επιβραδύνει ή να σταματήσει ένα συγκεκριμένο κινούμενο αντικείμενο. Το ένα περιλαμβάνει το χρόνο που χρειάζεται για να επιβραδύνει το αντικείμενο και το άλλο χρησιμοποιεί την απόσταση. Οι υπολογισμένοι ρυθμοί επιβράδυνσης μπορούν να εκφράζονται σε τυπικές μονάδες βαρύτητας της Γης (G).
Χρησιμοποιώντας τη διαφορά στην ταχύτητα και το χρόνο
Βήμα 1
Αφαιρέστε την τελική ταχύτητα από την αρχική.
Βήμα 2
Μετατρέψτε τη διαφορά ταχύτητας σε μονάδα συμβατή με τη μονάδα επιτάχυνσης που θέλετε να υπολογίσετε.
Η επιτάχυνση εκφράζεται συνήθως σε τετραγωνικά μέτρα ανά δευτερόλεπτο ή τετραγωνικά πόδια ανά δευτερόλεπτο. Εάν η ταχύτητα είναι σε μίλια ανά ώρα, μετατρέψτε σε πόδια ανά δευτερόλεπτο πολλαπλασιάζοντας το αποτέλεσμα επί 1,47 (5280 πόδια ανά μίλι / 3600 δευτερόλεπτα ανά ώρα). Ομοίως, πολλαπλασιάστε χιλιόμετρα ανά ώρα με 0,278 για να μετατρέψετε την τιμή σε μέτρα ανά δευτερόλεπτο.
Βήμα 3
Διαιρέστε την παραλλαγή ταχύτητας με τη στιγμή που πραγματοποιήθηκε. Αυτός είναι ο μέσος ρυθμός επιβράδυνσης.
Βήμα 4
Υπολογίστε, για παράδειγμα, την επιβράδυνση που απαιτείται για την επιβράδυνση της ταχύτητας προσγείωσης ενός αεροπλάνου από 300 mph σε 60 mph σε 30 δευτερόλεπτα.
Οι ταχύτητες είναι 300 x 1,47 = 440 πόδια ανά δευτερόλεπτο και 60 x 1,47 = 88 πόδια ανά δευτερόλεπτο. Η μείωση της ταχύτητας είναι 300 - 88 = 212 πόδια ανά δευτερόλεπτο. Ο ρυθμός επιβράδυνσης είναι 212/30 = 7,07 πόδια ανά δευτερόλεπτο.
Χρησιμοποιώντας διαφορά ταχύτητας και απόστασης
Βήμα 1
Μετατρέψτε τη μονάδα της αρχικής και της τελικής ταχύτητας σε μονάδα χρήσιμη για τον υπολογισμό της επιβράδυνσης (μέτρα ανά δευτερόλεπτο ή πόδια ανά δευτερόλεπτο). Βεβαιωθείτε επίσης ότι η μονάδα της απόστασης στην οποία εμφανίζεται η διαφορά ταχύτητας είναι συμβατή (μέτρα ή πόδια).
Βήμα 2
Τετραγωνίστε τις ταχύτητες έναρξης και λήξης.
Βήμα 3
Αφαιρέστε το τετράγωνο της τελικής ταχύτητας από το τετράγωνο της αρχικής ταχύτητας.
Βήμα 4
Διαιρέστε το αποτέλεσμα με το διπλάσιο της απόστασης. Αυτή είναι η μέση επιβράδυνση.
Βήμα 5
Για παράδειγμα, υπολογίστε την επιβράδυνση που απαιτείται για να σταματήσετε ένα αυτοκίνητο να ταξιδεύει στα 60 mph στα 140 πόδια.
60 mph ισούται με 88 πόδια ανά δευτερόλεπτο. Δεδομένου ότι η τελική ταχύτητα είναι μηδέν, η διαφορά είναι η ίδια τετραγωνική τιμή: 7744 τετραγωνικά πόδια ανά τετραγωνικό δευτερόλεπτο. Η επιβράδυνση είναι 7744 / (2 x 140) = 27,66 πόδια ανά τετραγωνικό δευτερόλεπτο.
Επιβράδυνση σε μονάδες βαρύτητας (G)
Βήμα 1
Υπολογίστε την επιβράδυνση χρησιμοποιώντας μία από τις δύο μεθόδους που περιγράφονται παραπάνω.
Βήμα 2
Διαιρέστε την επιβράδυνση με την επιτάχυνση του τυπικού βάρους. Στο μετρικό σύστημα είναι 9,8 μέτρα ανά δευτερόλεπτο τετράγωνο. Στις μονάδες της Βόρειας Αμερικής, είναι περίπου 32 πόδια ανά δευτερόλεπτο. Το αποτέλεσμα είναι ο μέσος αριθμός Gs που εφαρμόζεται για την επίτευξη της επιβράδυνσης.
Βήμα 3
Βεβαιωθείτε ότι έχετε κατανοήσει τη διαδικασία με την επίλυση ενός παραδείγματος: Βρείτε τη δύναμη G που απαιτείται για να σταματήσετε το αυτοκίνητο από το προηγούμενο παράδειγμα.
Η επιβράδυνση υπολογίστηκε να είναι 27,66 πόδια ανά δευτερόλεπτο. Αυτό ισοδυναμεί με 27,66 / 32 = 0,86 G.