Acceleration karakteriserer hastigheden af ​​ændring i hastigheden af ​​et bevægeligt legeme. Hvis en krops hastighed forbliver konstant, accelererer den ikke. Acceleration opstår kun, når en krops hastighed ændres. Hvis et legemes hastighed stiger eller falder med en vis konstant mængde, så bevæger et sådant legeme sig med konstant acceleration. Acceleration måles i meter per sekund per sekund (m/s2) og beregnes ud fra værdierne af to hastigheder og tid eller ud fra værdien af ​​den kraft, der påføres kroppen.

Hall-effektaccelerometeret er baseret på driftsprincipperne for fjedermassekomplekset. Udgangsspændingen ændres afhængigt af ændringen magnetisk felt fra en magnet, der er knyttet til den seismiske masse. Massen afbøjes på grund af kræfter forårsaget af acceleration. Hall-spændingsudgangen er kalibreret med hensyn til acceleration.

Forenklet struktur af et Hall effekt accelerometer. Det kapacitive accelerometer arbejder ud fra principperne for et fjedersystem. Det adskiller sig fra Hall-effektaccelerometeret og har et potentiometrisk accelerometer i dets føleelement. Figur 8 viser strukturen af ​​et kapacitivt accelerometer. Føleelektroderne er i en stationær tilstand, og en membran, der er fastgjort til den seismiske masse, er klemt mellem to føleelektroder, hvilket skaber to kondensatorer. Opbygning af et kapacitivt accelerometer.

Trin

Beregning af gennemsnitsacceleration over to hastigheder

    Formel til beregning af gennemsnitsacceleration. Den gennemsnitlige acceleration af et legeme beregnes ud fra dets begyndelses- og sluthastighed (hastighed er hastigheden af ​​bevægelse i en bestemt retning) og den tid, det tager kroppen at nå sin endelige hastighed. Formel til beregning af acceleration: a = Δv / Δt, hvor a er acceleration, Δv er ændringen i hastighed, Δt er den tid, der kræves for at nå den endelige hastighed.

    Vibrationer på grund af kræfter forårsaget af acceleration forårsager bevægelse af den seismiske eller testmasse. Massens bevægelse får sensorelektrodernes kapacitans til at ændre sig for at detektere acceleration. Bevægelsen af ​​membranen forårsager en ændring i kapacitansen ved at ændre afstanden mellem to parallelle plader, hvor selve membranen er en af ​​pladerne.

    I modsætning til de tre typer accelerometre nævnt ovenfor, bruger piezoresistive accelerometre ikke en fjeder. I stedet er massen fastgjort til en udkragende bjælke, som igen er klemt ind mellem strain gauges. Funktionsprincippet for et piezoresistivt accelerometer er baseret på den piezoresistive effekt. Med hensyn til den piezoresistive effekt ændres den påførte mekaniske spænding resistivitet halvleder. Kraften genereret af den seismiske masse ændrer modstanden af ​​strain gauges.

    Definition af variable. Du kan beregne Δv Og Δt som følger: Δv = v k - v n Og Δt = t k - t n, Hvor v til- sluthastighed, v n– begyndelseshastighed, t til- sidste gang, t n– indledende tidspunkt.

    • Da acceleration har en retning, skal du altid trække fra starthastighed fra terminalhastighed; ellers vil retningen af ​​den beregnede acceleration være forkert.
    • Hvis den indledende tid ikke er angivet i opgaven, antages det, at tn = 0.
  1. Find accelerationen ved hjælp af formlen. Skriv først formlen og de variabler, du har fået. Formel: . Træk starthastigheden fra den endelige hastighed, og divider derefter resultatet med tidsintervallet (tidsændring). Du vil få den gennemsnitlige acceleration over en given periode.

    Men ulempen er, at de har begrænset højfrekvensrespons. Dette er en teknologi baseret på avancerede teknologier, bruges til at danne små strukturer med dimensioner på mikrometerskala. De bevægelige plader og de ydre plader i stationær tilstand danner en differentialkondensator. På grund af kræfterne forårsaget af acceleration afbøjes den seismiske masse; afvigelse måles i form af ændring i kapacitans.

    Materialer og produktionsteknologier

    Det er almindelig kendt ophængte strukturer, fastgjort til underlaget i ankre, er lavet af silicium. Heldigvis er nogle andre producenter generøse nok til at give nogle oplysninger om deres sensorfremstillingsproces. Trin 1 - Opskrift: Hovedingredienserne er bly, zirconium og titanium med 4-5 typer additiver for at forbedre sintringsegenskaberne ved brænding og elektriske egenskaber. Trin 2 - Blanding: De foreskrevne ingredienser lægges i en gryde med zirconiumblokke og vand. Ingredienserne blandes og males i denne gryde. Trin 3 - Tørring: Ingrediensopslæmningen hældes i en kolbe og tørres i et tørrerum. Trin 4 - Knusning i stykker: Den installerede plade anbringes i en morter og knuses. For at lave finere ingredienser males det til et pulver. Trin 5 - Bland: De knuste ingredienser lægges i en gryde med kampesten og zirconiavand og blandes og males igen. Inden man går videre til næste trin, tilsættes støbebinder som fortykningsmiddel. Trin 6 - Fremstilling af ingredienspulver: Ingrediensopslæmningen suges ind i røret ved hjælp af en rullepumpe. Suspensionen hældes derefter på en opvarmet, roterende plade. Dråbeingredienserne bliver til pulver og opsamles under denne procedure. Den er designet til at fjerne fedtet fra det tilsatte bindemiddel. Trin 9 - Tempering: Ingredienserne fyldes ind i kroppen. Derefter arrangeres tilfældige polariteter i feltretningen, som er placeret i samme feltretning. Trin 14 - Kontrol: Polariseret keramik kontrolleres. Testpunkter inkluderer kollisionskoefficient Resonansfrekvens Elektrisk effekt Isolationsmodstand Rygepunktstemperatur Specifik tæthed. Det monteres derefter som en revnet plade. . Hele fremstillingsprocessen er afsluttet efter inspektion.

    • Hvis sluthastigheden er mindre end starthastigheden, har accelerationen en negativ værdi, det vil sige, at kroppen bremser.
    • Eksempel 1: En bil accelererer fra 18,5 m/s til 46,1 m/s på 2,47 s. Find den gennemsnitlige acceleration.
      • Skriv formlen: a = Δv / Δt = (v k - v n)/(t k - t n)
      • Skriv variablerne: v til= 46,1 m/s, v n= 18,5 m/s, t til= 2,47 s, t n= 0 s.
      • Beregning: -en= (46,1 - 18,5)/2,47 = 11,17 m/s2.
    • Eksempel 2: En motorcykel begynder at bremse med en hastighed på 22,4 m/s og stopper efter 2,55 s. Find den gennemsnitlige acceleration.
      • Skriv formlen: a = Δv / Δt = (v k - v n)/(t k - t n)
      • Skriv variablerne: v til= 0 m/s, v n= 22,4 m/s, t til= 2,55 s, t n= 0 s.
      • Beregning: EN= (0 - 22,4)/2,55 = -8,78 m/s2.

Beregning af acceleration ved kraft

  1. Newtons anden lov. Ifølge Newtons anden lov vil et legeme accelerere, hvis kræfterne, der virker på det, ikke balancerer hinanden. Denne acceleration afhænger af den nettokraft, der virker på kroppen. Ved hjælp af Newtons anden lov kan du finde et legemes acceleration, hvis du kender dets masse og den kraft, der virker på det legeme.

    For at beslutte, hvilket accelerometer du skal bruge baseret på dine krav, skal du forstå accelerometerets egenskaber. Disse specifikationer kan findes fra accelerometertabellen. Disse omfatter dynamiske specifikationer, elektriske specifikationer og mekaniske specifikationer. Her er nogle af de vigtige.

    Acceleration i fysik

    Følsomhed: Følsomhed er skaleringsfaktoren for en sensor eller et system, målt i form af ændringen i udgangssignalet pr. ændring i indgangssignalet. Frekvensrespons: frekvensrespons er det frekvensområde, for hvilket sensoren vil detektere bevægelse og rapportere det sande output. Aksefølsomhed: Accelerometre er designet til at detektere input i forhold til en akse; enkelt-akse accelerometre kan kun registrere enkelt-plan input. Tre-vejs accelerometre kan registrere input i ethvert plan og er påkrævet til de fleste applikationer. Størrelse og masse: Fordi accelerometerets størrelse og masse påvirker objektet, der testes, bør accelerometrenes masse være væsentligt mindre end det system, der overvåges.

    • Følsomhed refererer til accelerometerets evne til at registrere bevægelse.
    • Accelerometerets følsomhed er normalt angivet i millivolt pr. acceleration.
    • Frekvensrespons er defineret som måleområdet i Hz.
    Generelt giver positions- og forskydningsmålinger i lavfrekvente applikationer en god nøjagtighed.

    • Newtons anden lov er beskrevet med formlen: F res = m x a, Hvor F skåret- resulterende kraft, der virker på kroppen, m- kropsvægt, -en– acceleration af kroppen.
    • Når du arbejder med denne formel, skal du bruge metriske enheder, som måler masse i kilogram (kg), kraft i newton (N) og acceleration i meter per sekund per sekund (m/s2).
  2. Find kroppens masse. For at gøre dette skal du placere kroppen på vægten og finde dens masse i gram. Hvis du overvejer en meget stor krop, så slå dens masse op i opslagsbøger eller på internettet. Massen af ​​store kroppe måles i kilogram.

    Anvendelser af accelerometre

    I mellemfrekvensapplikationer foretrækkes sædvanligvis hastighedsmåling. Ved måling af højfrekvente bevægelser med mærkbare støjniveauer foretrækkes accelerationsmålinger. Accelerometre har mange forskellige applikationer- fra industri, underholdning, sport til uddannelse. Disse applikationer kunne for eksempel være udløsning af airbags eller overvågning af atomreaktorer. Accelerometre kan også bruges til at måle statisk acceleration, hældning af et objekt, dynamisk acceleration i et fly, påvirkning af et objekt i en bil eller orientering eller vibration af et objekt.

    • For at beregne acceleration ved hjælp af ovenstående formel, skal du konvertere gram til kilogram. Divider massen i gram med 1000 for at få massen i kilogram.
  3. Find den nettokraft, der virker på kroppen. Den resulterende kraft balanceres ikke af andre kræfter. Hvis to forskelligt rettede kræfter virker på et legeme, og den ene af dem er større end den anden, så falder retningen af ​​den resulterende kraft sammen med retningen af ​​den større kraft. Acceleration opstår, når en kraft virker på et legeme, som ikke er afbalanceret af andre kræfter, og som fører til en ændring af kroppens hastighed i denne krafts virkningsretning.

    Microgravity Acceleration Measuring System

    mobiltelefoner, vaskemaskiner eller computere har i dag også accelerometre. Disse kvasi-stationære accelerationer er begrænset til et frekvensområde under 1 Hz. Statisk elektricitet får den sensorisk holdbare maske til at forblive centreret mellem elektroderne. "Sansende" accelerationen er proportional med den spænding, der kræves for at holde sensoren centreret.

    Ved brug af vibrationsdata, især i kombination med simuleringssystemer, er der ofte behov for målte data som acceleration, hastighed og forskydning. Undertiden forskellige grupper analyse kræver målte signaler i en anden form. Det er tydeligvis ikke praktisk at måle alle tre på samme tid, selvom vi kunne. Det er fysisk næsten umuligt at sætte tre forskellige typer konverter samme sted.

    Omarranger formlen F = ma for at beregne accelerationen. For at gøre dette skal du dividere begge sider af denne formel med m (masse) og få: a = F/m. For at finde acceleration skal du dividere kraften med massen af ​​det accelererende legeme.

    • Kraft er direkte proportional med acceleration, det vil sige, jo større kraft der virker på et legeme, jo hurtigere accelererer den.
    • Masse er omvendt proportional med acceleration, det vil sige, jo større masse et legeme er, jo langsommere accelererer det.
  4. Beregn accelerationen ved hjælp af den resulterende formel. Acceleration er lig med kvotienten af ​​den resulterende kraft, der virker på kroppen divideret med dens masse. Erstat værdierne givet til dig i denne formel for at beregne kroppens acceleration.

    Accelerometre fås i alle typer og størrelser, og der er mange stort udvalg. Ægte hastighedsmålere er ret sjældne, men de findes. En interessant klasse, baseret på et spole- og magnetkredsløb, er offline. Det er ikke usædvanligt at måle fremadgående forskydning. Nogle bruger strain gauges, men mange andre bruger en kapacitiv effekt eller induceret radiofrekvensmekanisme til direkte at måle forskydning. Kapacitive og induktive typer har den fordel, at de er berøringsfrie sonder og ikke påvirker lokal jord.

    • For eksempel: en kraft lig med 10 N virker på en krop, der vejer 2 kg. Find kroppens acceleration.
    • a = F/m = 10/2 = 5 m/s 2

Test af din viden

  1. Retning af acceleration. Det videnskabelige begreb om acceleration falder ikke altid sammen med brugen af ​​denne mængde i hverdagen. Husk at acceleration har en retning; acceleration er positiv, hvis den er rettet opad eller til højre; acceleration er negativ, hvis den er rettet nedad eller til venstre. Tjek din løsning ud fra følgende tabel:

    Acceleration og cirkulær bevægelse

    Men det betyder ikke noget, for hvis vi måler enten acceleration, hastighed eller forskydning, så kan simpel matematik helt sikkert konvertere mellem dem ved fornuftig brug af integration eller differentiering, som vist nedenfor.

    Beregning af gennemsnitsacceleration over to hastigheder

    Så lad os nu se på dette ved hjælp af en klassisk sinusbølge og se på effekterne af enten differentiering eller integration. Det er nyttigt at se på dem som både en tidskronologi og en funktion af frekvens. Figur 1: Frekvensspektrum for regnearksberegninger.

  2. Eksempel: en legetøjsbåd med en masse på 10 kg bevæger sig nordpå med en acceleration på 2 m/s 2 . En vind, der blæser i vestlig retning, udøver en kraft på 100 N på båden. Find bådens acceleration i nordlig retning.
  3. Løsning: Da kraften er vinkelret på bevægelsesretningen, påvirker den ikke bevægelsen i den retning. Derfor vil bådens acceleration i nordlig retning ikke ændre sig og vil være lig med 2 m/s 2.
  4. Resulterende kraft. Hvis flere kræfter virker på et legeme på én gang, find den resulterende kraft og fortsæt derefter med at beregne accelerationen. Overvej følgende problem (i todimensionelt rum):

    • Vladimir trækker (til højre) en container med en masse på 400 kg med en kraft på 150 N. Dmitry skubber (til venstre) en container med en kraft på 200 N. Vinden blæser fra højre mod venstre og virker på containeren med en kraft på 10 N. Find beholderens acceleration.
    • Løsning: Betingelserne for dette problem er designet til at forvirre dig. Det er faktisk meget enkelt. Tegn et diagram over kræfternes retning, så du vil se, at en kraft på 150 N er rettet mod højre, en kraft på 200 N er også rettet mod højre, men en kraft på 10 N er rettet mod venstre. Den resulterende kraft er således: 150 + 200 - 10 = 340 N. Accelerationen er: a = F/m = 340/400 = 0,85 m/s 2.

Længde og afstand Masse Mål for volumen af ​​faste stoffer og fødevarer Areal Volumen og måleenheder i kulinariske opskrifter Temperatur Tryk, mekanisk belastning, Youngs modul Energi og arbejde Kraft Tid Lineær hastighed Planvinkel Termisk effektivitet og brændstofeffektivitet Tal Enheder til måling af mængden af ​​information Valutakurser Dimensioner dametøj og sko Størrelser på herretøj og sko Vinkelhastighed og hastighedsacceleration Vinkelacceleration Densitet Specifik volumen Inertimoment Kraftmoment Moment Specifik forbrændingsvarme (efter masse) Energitæthed og specifik forbrændingsvarme af brændstof (efter volumen) Temperaturforskel Koefficient termisk ekspansion Termisk modstand Termisk ledningsevne Specifik varme Energieksponering, termisk strålingseffekt Tæthed varmeflow Varmeoverførselskoefficient Volumenstrøm Masseflow Molær strømningshastighed Massestrømstæthed Molær koncentration Massekoncentration i opløsning Dynamisk (absolut) viskositet Kinematisk viskositet Overfladespænding Dampgennemtrængelighed Dampgennemtrængelighed, dampoverførselshastighed Lydniveau Mikrofonfølsomhed Lydtryksniveau (SPL) Lysstyrke Lysstyrke Belysning Opløsning i computergrafik Frekvens og bølgelængde Optisk effekt i dioptrier og brændvidde Optisk styrke i dioptrier og linseforstørrelse (×) Elektrisk ladning Lineær ladningstæthed Overfladedensitet ladning Volume ladningstæthed Elektrisk strøm Lineær strømtæthed Overfladestrømtæthed Spænding elektrisk felt Elektrostatisk potentiale og spænding Elektrisk modstand Specifik elektrisk modstand Elektrisk ledningsevne Specifik elektrisk ledningsevne Elektrisk kapacitans Induktans Amerikansk trådmåler Niveauer i dBm (dBm eller dBmW), dBV (dBV), watt og andre enheder Magnetomotorisk kraft Magnetisk feltstyrke Magnetisk flux Magnetisk induktion Absorberet dosishastighed af ioniserende stråling Radioaktivitet. Radioaktivt henfald Stråling. Eksponeringsdosis Stråling. Absorberet dosis Decimalpræfikser Datakommunikation Typografi og billedbehandling Trævolumenenheder Molmasseberegninger Periodisk system kemiske elementer D. I. Mendeleeva

Ser vi på bølgeformsektionen, har vi det klassiske resultat som vist på figuren. Figur 2: Originale, differentierede og integrerede tidshistorier. I matematiske termer, hvis så differentialet er, og integralet er, hvor C er den såkaldte "integrationskonstant". I begge tilfælde sker der en faseforskydning på 90 0, som gør sinus til en cosinus. Differentialet ganges med. Integralet divideret med negeres også og har en bias tilføjet, som i dette tilfælde er halvdelen af ​​den resulterende amplitude, hvilket resulterer i, at integralsignalet er helt positivt.

1 centimeter pr. sekund pr. sekund [cm/s²] = 0,00101971621297793 gravitationsacceleration [g]

Startværdi

Omregnet værdi

sekund per sekund meter per sekund per sekund kilometer per sekund per sekund hektometer per sekund per sekund dekameter per sekund per sekund centimeter per sekund millimeter per sekund per sekund mikrometer per sekund per sekund nanometer per sekund per sekund picometer per sekund per sekund femtometer per sekund per sekund attometer per sekund per sekund galileo miles per sekund per sekund yard per sekund per sekund fod per sekund per sekund inches per sekund per sekund gravitationsacceleration acceleration af frit fald på Solen acceleration af frit fald på Mercury acceleration af frit fald på Venus acceleration af frit fald på Månen acceleration af frit fald på Mars acceleration af frit fald på Jupiter acceleration af frit fald på Saturn acceleration af frit fald på Uranus acceleration af frit fald på Neptun acceleration af frit fald på Pluto acceleration af frit fald på Haumea sekunder for at accelerere fra 0 til 100 km/t sekunder for acceleration fra 0 til 200 km/t sekunder for acceleration fra 0 til 60 mph sekunder for acceleration fra 0 til 100 mph sekunder for acceleration fra 0 til 200 mph

Hvis det oprindelige signal f.eks. repræsenterede acceleration, så ville det integrerede signal være hastighed, og vi ville naturligvis ikke forvente, at dette var helt positivt. Denne integrationskonstant er en artefakt standard metoder integration.

Beregning af acceleration ved kraft

For de matematisk tilbøjelige er dette resultatet af at udføre det, der almindeligvis kaldes ubestemt integration. Efter at have udført standardintegration over tid, bør vi automatisk reducere resultatet til at have et gennemsnit på nul. Beregningsprocessen blev ændret til at inkludere denne handling, og resultatet er vist i figuren. Læg mærke til, hvordan det integrerede signal er positivt og negativt, som du ville forvente.

Mere om acceleration

Generel information

Acceleration er ændringen i en krops hastighed over en vis periode. I SI-systemet måles acceleration i meter per sekund per sekund. Andre enheder bruges også ofte. Accelerationen kan være konstant, for eksempel accelerationen af ​​en krop i frit fald, eller den kan ændre sig, for eksempel accelerationen af ​​en kørende bil.

Figur 3: Justeret til nul. Det er også interessant at se på Fourier-transformationerne af de tre signaler. De er vist i figur 4 med hensyn til størrelse og faseform. Enheder er vist i dB og fase i grader. Ser man først på fasen, har den oprindelige sinusbølge en faseforskydning på -90 0. Det differentierede signal har nul faseændring, da det nu er en ren cosinus. Det integrerede signal har en 180 graders faseændring, hvilket betyder negativ cosinus.

Det dynamiske område af det originale signal er over 300 dB, hvilket ikke er overraskende, da det blev genereret i software med dobbelt præcision. Det integrerede signal viser lignende dynamisk rækkevidde, men hvad der kan virke overraskende i starten, har det differentierede signal mistet halvdelen af ​​sit dynamiske område. Vi vender tilbage til dette spørgsmål senere.

Ingeniører og designere tager højde for acceleration, når de designer og fremstiller biler. Chauffører bruger viden om, hvor hurtigt deres bil accelererer eller decelererer, mens de kører. Viden om acceleration hjælper også bygherrer og ingeniører med at forhindre eller minimere skader forårsaget af pludselig acceleration eller deceleration i forbindelse med stød eller stød, såsom ved bilkollisioner eller jordskælv.

Accelerationsbeskyttelse med stødabsorberende og dæmpende strukturer

Hvis bygherrer tager højde for mulige accelerationer, bliver bygningen mere modstandsdygtig over for stød, hvilket er med til at redde liv under jordskælv. På steder med høj seismicitet, såsom Japan, bygges bygninger på specielle platforme, der reducerer acceleration og blødgør stød. Designet af disse platforme ligner affjedringen i biler. Forenklet affjedring bruges også i cykler. Det er ofte installeret på mountainbikes for at reducere ubehag, skader og skader på cyklen på grund af pludselige stødaccelerationer, når du kører på ujævne overflader. Broer er også monteret på ophæng for at reducere accelerationen, som køretøjer, der kører på broen, giver broen. Accelerationer forårsaget af bevægelse i og uden for bygninger forstyrrer musikere i musikstudier. For at reducere det er hele optagestudiet suspenderet på dæmpningsenheder. Hvis en musiker opretter et hjemmeoptagestudie i et rum uden tilstrækkelig lydisolering, er det meget vanskeligt og dyrt at installere det i en allerede bygget bygning. Herhjemme er kun gulvet monteret på bøjler. Da effekten af ​​acceleration aftager med stigende masse, som den virker på, i stedet for at bruge bøjler, tynges vægge, gulv og loft nogle gange ned. Lofter er også nogle gange installeret suspenderet, da dette ikke er så svært og dyrt at gøre, men det hjælper med at reducere indtrængen af ​​ekstern støj ind i rummet.

Acceleration i fysik

Ifølge Newtons anden lov er kraften, der virker på et legeme, lig med produktet af kroppens masse og acceleration. Kraften kan beregnes ved hjælp af formlen F = ma, hvor F er kraft, m er masse og a er acceleration. Så kraften, der virker på et legeme, ændrer dets hastighed, det vil sige, giver det acceleration. Ifølge denne lov afhænger acceleration ikke kun af størrelsen af ​​den kraft, der skubber kroppen, men afhænger også proportionalt af kroppens masse. Det vil sige, at hvis en kraft virker på to legemer, A og B, og B er tungere, så vil B bevæge sig med mindre acceleration. Denne tendens hos kroppe til at modstå en ændring i acceleration kaldes inerti.

Træghed er let at se i hverdagen. For eksempel bruger bilister ikke hjelm, men motorcyklister rejser normalt med hjelm, og ofte med andet beskyttelsestøj, f.eks. læderjakker med fortykkelser. En af årsagerne er, at ved et sammenstød med en bil vil den lettere motorcykel og motorcyklisten ændre deres hastighed hurtigere, det vil sige, at de begynder at bevæge sig med større acceleration end bilen. Hvis han ikke er dækket af motorcyklen, vil føreren formentlig blive smidt ud af motorcyklens sæde, da den er endnu lettere end en motorcykel. Under alle omstændigheder vil motorcyklisten få alvorlige skader, mens føreren lider meget mindre, da bilen og føreren får meget mindre acceleration ved sammenstødet. Dette eksempel tager ikke højde for tyngdekraften; det antages at være ubetydeligt i forhold til andre kræfter.

Acceleration og cirkulær bevægelse


Et legeme, der bevæger sig i en cirkel med en hastighed af samme størrelse, har en variabel vektorhastighed, da dets retning konstant ændrer sig. Det vil sige, at denne krop bevæger sig med acceleration. Accelerationen er rettet mod rotationsaksen. I dette tilfælde er det i midten af ​​cirklen, som er kroppens bane. Denne acceleration, såvel som den kraft, der forårsager den, kaldes centripetal. Ifølge Newtons tredje lov har enhver kraft en modsatrettet kraft, der virker i den modsatte retning. I vores eksempel kaldes denne kraft centrifugal. Det er hende, der holder vognene på rutsjebanen, også når de bevæger sig på hovedet på lodrette cirkelskinner. Centrifugalkraften skubber vognene væk fra midten af ​​cirklen skabt af skinnerne, så de presses mod skinnerne.

Acceleration og tyngdekraft

Planeternes tyngdekrafttiltrækning er en af ​​hovedkræfterne, der virker på kroppe og giver dem acceleration. For eksempel tiltrækker denne kraft kroppe i nærheden af ​​Jorden til Jordens overflade. Takket være denne kraft er et legeme, der frigives nær Jordens overflade, og som ingen andre kræfter virker på, i frit fald, indtil det kolliderer med Jordens overflade. Accelerationen af ​​dette legeme, kaldet tyngdeaccelerationen, er 9,80665 meter i sekundet i sekundet. Denne konstant er betegnet g og bruges ofte til at bestemme vægten af ​​en krop. Da F = ma ifølge Newtons anden lov, så er vægten, det vil sige kraften, der virker på kroppen, produktet af massen og tyngdeaccelerationen g. Kropsmassen er nem at beregne, så vægten er også nem at finde. Det er værd at bemærke, at ordet "vægt" i hverdagen ofte betegner en egenskab ved kroppen, massen og ikke styrke.

Tyngdeaccelerationen er forskellig for forskellige planeter og astronomiske objekter, da den afhænger af deres masse. Tyngdeaccelerationen nær Solen er 28 gange større end på Jorden, nær Jupiter er den 2,6 gange større, og nær Neptun er den 1,1 gange større. Accelerationen nær andre planeter er mindre end på Jorden. For eksempel er accelerationen ved Månens overflade lig med 0,17 acceleration ved Jordens overflade.

Acceleration og køretøjer

Accelerationstest for biler

Der er en række tests til at måle bilers ydeevne. En af dem er rettet mod at teste deres acceleration. Dette gøres ved at måle den tid, det tager en bil at accelerere fra 0 til 100 kilometer (62 miles) i timen. I lande, der ikke bruger det metriske system, testes acceleration fra nul til 60 miles (97 kilometer) i timen. De hurtigst accelererende biler når denne hastighed på omkring 2,3 sekunder, hvilket er mindre end den tid, det ville tage en krop at nå denne hastighed i frit fald. Der er endda programmer til mobiltelefoner, som hjælper med at beregne denne accelerationstid ved hjælp af telefonens indbyggede accelerometre. Det er dog svært at sige, hvor nøjagtige sådanne beregninger er.

Effekten af ​​acceleration på mennesker

Når en bil accelererer, trækkes passagererne i den modsatte retning af bevægelsen og accelerationen. Det vil sige tilbage ved acceleration og fremad ved opbremsning. Ved pludselige stop, som for eksempel ved en kollision, bliver passagererne rykket så voldsomt frem, at de kan blive slynget ud af deres sæder og ramme bilens beklædning eller rude. Det er endda sandsynligt, at de vil knuse glasset med deres vægt og flyve ud af bilen. Det er på grund af denne fare, at mange lande har vedtaget love, der kræver, at sikkerhedsseler skal installeres i alle nye biler. Mange lande har også påbudt, at føreren, alle børn og i det mindste forsædepassageren skal bære sikkerhedssele under kørslen.

Rumfartøjer bevæger sig med stor acceleration, når de kommer ind i Jordens kredsløb. Tilbagekomsten til Jorden er tværtimod ledsaget af en kraftig afmatning. Dette gør ikke kun astronauter ubehagelige, men også farlige, så de gennemgår intensiv træning, inden de går ud i rummet. Sådan træning hjælper astronauter med lettere at udholde overbelastninger forbundet med høj acceleration. Højhastighedsflypiloter gennemgår også denne træning, da disse fly opnår høj acceleration. Uden træning får pludselig acceleration blod til at flyde ud af hjernen og tab af farvesyn, derefter sidesyn, så syn generelt og derefter tab af bevidsthed. Dette er farligt, da piloter og astronauter ikke kan kontrollere et fly eller rumfartøj i denne tilstand. Indtil overbelastningstræningen begyndte obligatorisk krav i træningen af ​​piloter og astronauter resulterede høje accelerationsoverbelastninger nogle gange i ulykker og piloters død. Træningen hjælper med at forhindre tab af bevidsthed og giver piloter og astronauter mulighed for at modstå høj acceleration i længere tid.

Ud over den nedenfor beskrevne centrifugetræning bliver astronauter og piloter undervist i en særlig teknik til at trække mavemusklerne sammen. Dette får blodkarrene til at indsnævres og mindre blod til at nå den nederste del af kroppen. Anti-G-dragter hjælper også med at forhindre blod i at strømme ud af hjernen under acceleration, da specielle puder indbygget i dem er fyldt med luft eller vand og lægger pres på mave og ben. Disse teknikker forhindrer, at blodet flyder ud mekanisk, mens centrifugetræning hjælper en person med at øge udholdenhed og tilvænning til høj acceleration. Selve centrifugen er vandret rør med en kabine i den ene ende af røret. Den roterer i et vandret plan og skaber forhold med høj acceleration. Kabinen er udstyret med en kardan og kan rotere i forskellige retninger, hvilket giver ekstra belastning. Under træning bærer astronauter eller piloter sensorer, og læger overvåger deres indikatorer, såsom deres puls. Dette er nødvendigt for at sikre sikkerheden og hjælper også med at overvåge folks tilpasning. I en centrifuge kan det simuleres som acceleration i normale forhold, og ballistisk indtrængen i atmosfæren under ulykker. Astronauter, der gennemgår centrifugetræning, siger, at de oplever alvorligt ubehag i brystet og halsen.

Har du svært ved at oversætte måleenheder fra et sprog til et andet? Kolleger står klar til at hjælpe dig. Stil et spørgsmål i TCTerms og inden for et par minutter vil du modtage et svar.



Denne artikel er også tilgængelig på følgende sprog: Thai

  • Næste

    TAK for den meget nyttige information i artiklen. Alt er præsenteret meget tydeligt. Det føles som om der er blevet gjort meget arbejde for at analysere driften af ​​eBay-butikken

    • Tak til jer og andre faste læsere af min blog. Uden dig ville jeg ikke være motiveret nok til at dedikere megen tid til at vedligeholde denne side. Min hjerne er struktureret på denne måde: Jeg kan godt lide at grave dybt, systematisere spredte data, prøve ting, som ingen har gjort før eller set fra denne vinkel. Det er en skam, at vores landsmænd ikke har tid til at shoppe på eBay på grund af krisen i Rusland. De køber fra Aliexpress fra Kina, da varer der er meget billigere (ofte på bekostning af kvalitet). Men online-auktioner eBay, Amazon, ETSY vil nemt give kineserne et forspring inden for rækken af ​​mærkevarer, vintageartikler, håndlavede varer og forskellige etniske varer.

      • Næste

        Det, der er værdifuldt i dine artikler, er din personlige holdning og analyse af emnet. Giv ikke op denne blog, jeg kommer her ofte. Sådan burde vi være mange. Email mig Jeg modtog for nylig en e-mail med et tilbud om, at de ville lære mig at handle på Amazon og eBay.

  • Og jeg huskede dine detaljerede artikler om disse handler. areal Jeg genlæste alt igen og konkluderede, at kurserne er et fupnummer. Jeg har ikke købt noget på eBay endnu. Jeg er ikke fra Rusland, men fra Kasakhstan (Almaty). Men vi har heller ikke brug for ekstra udgifter endnu.
    https://uploads.disquscdn.com/images/7a52c9a89108b922159a4fad35de0ab0bee0c8804b9731f56d8a1dc659655d60.png