kraft, tid och fart
* kraft: En push eller pull som kan ändra ett objekts rörelse.
* Tid: Varaktigheten på kraften som verkar på objektet.
* Momentum: Ett mått på ett objekts massa och hastighet.
Förhållandet mellan dessa beskrivs av impuls-momentum-teoremet:
impuls =förändring i momentum =kraft x tid
Problemet
För att beräkna kraften måste du veta den tid det tar för lastbilen att stoppa. Här är några scenarier:
* omedelbart stopp: Om lastbilen träffar väggen och stannar direkt (omöjligt i verkligheten), skulle kraften vara oerhört hög, vilket kan orsaka katastrofala skador.
* gradvis stopp: Om lastbilen kraschar in i väggen och tar en begränsad tid att stoppa, skulle kraften vara lägre.
Hur man beräknar kraften (om du har tid):
1. Konvertera enheter:
* 2 ton =4000 pund (förutsatt att vi ton)
* 10 mph =14,67 fot per sekund
2. Beräkna initial momentum:
* Momentum =massa x hastighet
* Momentum =4000 pund * 14,67 ft/s
3. Beräkna påverkan: Detta är den viktigaste informationen du behöver.
4. Beräkna kraften:
* Kraft =(förändring i fart) / tid
* Eftersom den sista momentumet är 0 (lastbilen stannar) är förändringen i fart är lika med det första fart.
Viktig anmärkning: Kraften som väggen utövade på lastbilen skulle vara lika i storleken men motsatt i riktning till kraften som utövas av lastbilen på väggen (Newtons tredje lag).
Exempel:
Låt oss anta att lastbilen tar 0,1 sekunder att stoppa:
1. Initial momentum =4000 pund * 14,67 ft/s =58 680 pund fot/sekund
2. Tid =0,1 sekunder
3. Kraft =58 680 pund fot / sekund / 0,1 sekunder =586 800 pund kraft
Säkerhetsanteckning: Även med en mycket kort stopptid skulle kraften som utövas av väggen vara extremt hög. Det är därför det är avgörande att undvika kollisioner och följa trafiklagar.
