Comment calculer la force De Velocity

La première équation est enseigné dans la dynamique F = ma, qui est "la force est égale multipliée par l'accélération de masse." Cette équation décrit la force qui doit être exercée sur un objet de poids ou de masse connue comme il est accéléré ou décéléré. Si un vélo de course avec un coureur roulant à 20 miles par heure doit s'arrêter à une certaine distance, vous pouvez calculer combien de force sera appliquée à l'étrier de frein sur la jante de la roue arrière. Vous pouvez également prouver que quadruple de vitesse de doublement (carrés) la force nécessaire pour arrêter. Choses que vous devez
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1 Vous pouvez calculer la force pour arrêter cette moto.

Définir la vitesse pour forcer l'application. Dans cet exemple, la bicyclette avec son cavalier pèse £ 210. Le coureur note une ligne d'arrêt blanche qui est de 30 pieds en face de 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.
2 freins automobiles appliquer la force pour arrêter les véhicules.

résoudre pour un temps T, qui vous permettra de calculer l'accélération, ou dans ce cas, la décélération. La vitesse moyenne au cours des 30 pieds est 20 mph divisé par deux, ou 10 miles par heure, ce qui est 14.66 pieds par seconde. Si les 30 pieds sont couverts à une vitesse moyenne de 14,66-pieds par seconde, alors il faut 2,045 secondes pour s'arrêter.
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Résoudre pour l'accélération en utilisant les 2,045 secondes pour couvrir 30 pieds. Comme le calcul de la distance est D = v (0) x T +1 /2 (a) T ^ 2, le premier terme peut être ignoré puisque tous distance parcourue est représenté par la décélération à zéro. Par conséquent, 30 pieds équivaut à ½ un xT ^ 2, qui est de 30 ½ = ax 2.045 ^ 2 ou 30 = 1/2 hache 4.18. Re-organisation, a = 30 x 2/4.18 = 14.35 pieds par seconde /sec.
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résoudre à la force en utilisant le F = ma équation de base. Force F = 210 x 14,35 mètres par seconde /sec /32,2 pieds par seconde /sec (accélération de la pesanteur) ou £ 93,58 de force appliqués de manière cohérente par le frein sur la jante pour 2,045 secondes pour arrêter le vélo. C'est probablement droit à la limite pratique de la capacité de ce vélo d'arrêter.
5 expédiant vers l'intersection.

Prouver que le doublement de la vitesse quadruple la force requise. A 40 mile par heure la vitesse de aboutirait à un temps d'arrêt de 1,023 secondes, la moitié des 2,045 secondes en première instance. Le D = ½ xax T ^ 2 terme travaillerait sur 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, très déraisonnable pour un étrier de frein sur un pneu de course maigre. Ce coureur fou n'aurait jamais arrêter à partir de 40 h en la distance de 30 pieds, et ils seraient série droite après le panneau d'arrêt.