La prima equazione ha insegnato nella dinamica è F = ma che è "forza uguale massa per accelerazione." Questa equazione descrive la forza che deve essere esercitata su un oggetto di peso o di massa conosciuta come viene accelerato o decelerato. Se una bicicletta da corsa con un pilota che viaggia a 20 miglia all'ora deve fermarsi entro una certa distanza, è possibile calcolare quanta forza sarà applicata alla pinza freno sul cerchione della ruota posteriore. Si può anche dimostrare che il raddoppio della velocità quadruple (quadrati), la forza necessaria per smettere. Cose che ti serviranno
Calcolatrice Compendio di fisica formule
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1 è possibile calcolare la forza di fermare questa moto.
Definire la velocità per forzare l'applicazione. In questo esempio, la bicicletta con il suo cavaliere pesa 210 £. Il pilota osserva una linea di arresto bianco che è 30 piedi di fronte a lui quando si applica il freno. Dal momento che si conosce già la velocità, ora avete abbastanza informazioni per calcolare la forza frenante necessaria.
2 freni Automotive applicare forza per fermare i veicoli.
risolvere per tempo T, che vi permetterà di calcolare l'accelerazione, o in questo caso, la decelerazione. La velocità media oltre i 30 piedi è 20 mph diviso per due, o 10 miglia orarie, che è 14.66-piedi-per-secondo. Se i 30 piedi sono ricoperti con una velocità media di 14.66-piedi-per-secondo, poi ci vogliono 2,045 secondi per fermarsi.
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Risolvere per l'accelerazione utilizzando i 2,045 secondi per coprire 30 piedi. Dal momento che il calcolo della distanza è D = v (0) x T +1 /2 (a) T ^ 2, il primo termine può essere ignorato da tutti distanza coperta è rappresentato dalla decelerazione a zero. Pertanto, 30 piedi è uguale a ½ un xT ^ 2, che è di 30 ½ = ax 2.045 ^ 2 o 30 = 1/2 ax 4.18. Ri-organizzare, a = 30 x 2/4.18 = 14,35 piedi al secondo /sec.
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risolvere per forza usare la F = ma equazione di base. Forza F = 210 x 14,35 metri al secondo /sec /32,2 metri al secondo /sec (accelerazione di gravità) o di 93,58 £ di forza applicati in modo coerente con il freno al cerchio di 2,045 secondi per fermare la moto. Questo è probabilmente proprio al limite pratico di capacità di questa bicicletta da fermare.
5 accelerazione verso l'incrocio.
Dimostrare che raddoppiando la velocità quadruplica la forza necessaria. A 40 miglia per ora la velocità si tradurrebbe in un tempo di arresto di 1,023 secondi, una metà di 2,045 secondi, in prima istanza. Il D = ½ XAX T ^ 2 termine avrebbe funzionato a un'accelerazione di a = 30 x 2/1.046, o 57.36 metri al secondo /sec. F = ma sarebbe quindi lavorare fuori per F = 374,08 £, molto irragionevoli per una pinza freno su un pneumatico da corsa magro. Questo cavaliere sciocco non avrebbe mai smesso da 40 mph in lontananza 30 piedi, e che avrebbero striscia a destra oltre il segnale di stop.