• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Fysik
    Hur man beräknar Acceleration

    I juli 2014 kronades bil- och drivmagasinet 2015 Porsche 918 Spyder som den snabbaste produktionsbilen som finns efter att den blåses från noll till 60 miles i timmen på en smal 2,2 sekunder. Även om dessa siffror lämpligt uttrycker bilens prestanda, erbjuder de inte en sann mätning av accelerationen. Med den konstanta accelerationsformeln kan du beräkna ett enda värde som beskriver förändringen i hastighet över tiden. Även om bilar sällan accelererar med en enhetlig hastighet, ger formlerens antagande sådant ett medelvärde som kan jämföras med andra kända värden, såsom gravitationsacceleration.

    Beräkna konstant acceleration

    Skriv konstanten accelerationsformeln, så du har grund för beräkningen. I denna formel representerar "t" tid, "v0" representerar initialhastighet och "v1" representerar sluthastighet.

    Ersätt variablerna med tillgängliga data. I Porsche-exemplet är initialhastigheten noll miles per timme och sluthastigheten är 60 miles per timme under tidsintervallen på 2,2 sekunder. Det är vanligtvis en bra idé att hålla enheterna i ekvationen, eftersom de hjälper till att identifiera problemområden, som olika enheter för hastigheter. I det här exemplet är det lätt att se att hastigheten (miles per timme) och tid (sekunder) använder olika tidsenheter. Det är emellertid inget problem för att du delar upp för att skapa en ny enhet - mil per timme, per sekund. Om du föredrar att använda enhetliga enheter, dela sekunder med 3.600 för att konvertera till timmar. Den resulterande accelerationen skulle dock vara ett enormt tal och svårt att jämföra.

    Subtrahera initialhastigheten från sluthastigheten för att beräkna hastighetsförändringen på grund av acceleration. I exemplet är initialhastigheten noll, så du är kvar med sluthastigheten på 60 miles per timme.

    Dela hastighetsförändringen för tiden för att beräkna accelerationen i hastighetsenheter per gång. I exemplet är 60 miles per timme dividerad med 2,2 sekunder lika med en acceleration på 27 miles per timme, per sekund. Det betyder att i genomsnitt ökar hastigheten med 27 miles per timme för varje sekund som passerar. Observera att när du skriver enheterna i ekvationen förenklas "miles per hour, per sekund" till "mi /(hr x sec)." Om du undrar hur denna figur staplar upp mot gravitationen, måste du konvertera mätningen till samma enheter som används för att mäta gravitationen.

    För att konvertera accelerationsmätningen i exemplet, multiplicera miles gånger 5,280 fot per mil att konvertera det till enheter av fötter. På samma sätt multiplicera timmar gånger 3,600 sekunder per timme för att omvandla den till enheter i sekunder. Detta omvandlar den ursprungliga mätningen till 40 fot per sekund, per sekund eller helt enkelt 40 fot per sekund kvadrat. Jämfört med gravitationsaccelerationen är 32 fot per sekund kvadrerad, Porsche 918 accelererar dig faktiskt snabbare än tyngdkraften skulle accelerera dig efter att ha hoppat ut ur ett flygplan.

    Tips

    Andra accelerationsreducerande faktorer, t.ex. som vinddragning blir viktigare när hastighetsökningarna ökar. Det innebär att det konstanta accelerationsantagandet inte är giltigt, men det påverkar inte genomsnittsnoggrannheten. Men om du letar efter exakta mätmått på prestanda under en viss tidsperiod, är det bättre att använda små fönster med tid som mer exakt representerar målstadiet. Som ett exempel beskriver mätaccelerationen under första sekunden mer noggrant initial acceleration, snarare än att förlita sig på ett genomsnitt under de första 15 sekunderna.

    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com