Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Sådan beregnes deceleration

Retardation er acceleration i omvendt; mens acceleration er den hastighed, hvormed en genstand øger hastigheden, er decelerationen den hastighed, hvormed den går langsommere. For eksempel skal et fly, der skrider i stå, have en høj decelerationshastighed for at blive på rullebanen, og en bil skal sommetider decelerere med en præcis hastighed for at forblive i strømmen af ​​trafik. To ligninger er nyttige til beregning af deceleration. Den ene indebærer den tid det tager at bremse objektet og det andet, afstanden. Beregnede decelerationshastigheder kan udtrykkes i enheder af standard jordtyngdekraft (G's).

Brug af hastighedsforskel og tid

Træk sluthastigheden fra starthastigheden.

Konverter hastighedsforskellen til hastighedsenheder, der er kompatible med accelerationen, du vil beregne. Acceleration er almindeligvis udtrykt i fod pr. Sekund pr. Sekund eller meter pr. Sekund pr. Sekund. Hvis hastigheden er i miles per time, konverteres den til fødder per sekund ved at multiplicere resultatet med 1,47 (5,280 fod pr. Mile /3.600 sekunder i timen). Tilsvarende multiplicere kilometer i timen med 0,278 for at konvertere det til meter per sekund.

Opdel hastighedsændringen med det tidspunkt, hvor ændringen skete. Dette er den gennemsnitlige decelerationshastighed

Beregn, for eksempel, decelerationen, der kræves for at bremse et landingsfly fra 300 mph til 60 mph i 30 sekunder.

Hastighederne er 300 x 1,47 = 440 fødder pr. sekund og 60 x 1,47 = 88 fod pr. sekund. Hastighedsreduktionen er 300 - 88 = 212 fod pr. Sekund. Hastigheden af ​​deceleration er 212/30 = 7,07 fod pr. Sekund pr. Sekund.

Brug af hastighedsforskel og afstand

Konverter indlednings- og sluthastigheder til enheder, der vil være nyttige til beregning af accelerationen ( fødder pr. sekund eller meter pr. sekund). Sørg også for, at afstanden, hvorom hastigheden ændres, er i en kompatibel enhed (fødder eller målere).

Firkantet initialhastigheden og den endelige hastighed.

Træk kvadratet af den endelige hastighed fra firkanten af ​​den oprindelige hastighed.

Opdelt ved to gange afstanden. Dette er den gennemsnitlige decelerationsrate.

Beregn for eksempel den deceleration, der kræves for at stoppe en bil i 140 fod, hvis den kører 60 mph.

60 mph er 88 fod pr. Sekund. Fordi slutningshastigheden er nul, er forskellen dette resultat kvadreret: 7,744 meter kvadreret per sekund kvadreret. Decelerationshastigheden er 7,744 /2 x 140 = 27,66 fod pr. Sekund pr. Sekund.

Deceleration i Gravity Units (G'er)

Beregn decelerationshastigheden ved hjælp af en af ​​de to metoder, der er beskrevet ovenfor .

Del retardationen ved standardgravitationsaccelerationen. I amerikanske enheder er dette ca. 32 fod pr. Sekund pr. Sekund. For metriske enheder er det 9,8 meter pr. Sekund pr. Sekund. Resultatet er det gennemsnitlige antal G'er, der anvendes for at opnå decelerationen.

Forbedre din forståelse ved at overveje et eksempel: Find den G-kraft, der kræves for at stoppe bilen i det forrige eksempel.

Retardationen blev beregnet til 27,66 fod pr. sekund pr. sekund. Dette svarer til 27,66 /32 = 0,86 G'er.

TL; DR (for langt, ikke læst)

Beregninger af deceleration, som dem i eksemplerne, involverer ofte kun lineære bevægelse. For accelerationer med to og tre dimensioner involverer matematikken vektorer, som er retningsbestemte og er mere komplekse.