Comment calculer la force A partir de la vitesse

Vidéo: RA #01 - Mesurer la vitesse de la lumière

Définir la vitesse pour forcer l`application. Dans cet exemple, le vélo avec son cavalier pèse 210 livres. Le coureur note une ligne d`arrêt blanc qui se trouve à 30 pieds devant lui quand il applique le frein. Puisque vous connaissez déjà la vitesse, vous avez maintenant suffisamment d`informations pour calculer la force de freinage nécessaire.

Résoudre le temps T, ce qui vous permettra de calculer l`accélération, ou dans ce cas, la décélération. La vitesse moyenne sur les 30 pieds est de 20 mph divisé par deux, ou 10 mph, qui est 14,66 pieds par seconde. Si les 30 pieds sont couverts à une vitesse moyenne de 14,66 pieds par seconde, il prend 2.045 secondes pour arrêter.

Vidéo: Expérience : Calculer la Vitesse de la Lumière

Résoudre pour l`accélération en utilisant les 2.045 secondes pour couvrir 30 pieds. Etant donné que le calcul de la distance D est = v (0) x T +1/2 (a) T ^ 2, le premier terme peut être ignorée puisque toutes distance parcourue est représenté par la décélération à zéro. Par conséquent, 30 pieds équivaut à ½ xT ^ 2, ce qui est 30 = ½ x 2,045 ^ 2 ou 30 = 1/2 x 4,18. Re-organisation, a = 30 x 2 / 4,18 = 14,35 pieds par seconde / sec.

Résoudre pour la force en utilisant l`équation de base F = mA. La force F = 210 x 14,35 pieds par seconde / sec / 32,2 pieds par seconde / seconde (accélération de la pesanteur) ou 93,58 livres de force appliquées de façon uniforme par le frein sur la jante pour 2.045 secondes pour arrêter la moto. Ceci est probablement juste à la limite pratique de la capacité de ce vélo pour arrêter.

Prouver que le doublement de la vitesse la force requise quadrupler. Une vitesse 40 mile par heure entraînerait un temps d`arrêt de 1,023 secondes, la moitié des 2.045 secondes en première instance. Le D = ½ x A x T ^ 2 terme fonctionnerait à une accélération de a = 30 x 2 / 1,046, ou 57,36 pieds par seconde / sec. F = ma serait donc travailler à F = 374.08 livres, très déraisonnables pour un frein à étrier sur un pneu de course maigre. Ce coureur fou ne cessera de 40 mille à l`heure la distance de 30 pieds, et ils strie à droite après le panneau d`arrêt.