science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe Crash Forces berekenen

Volgens de tweede bewegingswet van Newton is de kracht in Newtons dat een object op een ander object oefent gelijk aan de massa van het object maal de versnelling ervan. Hoe kan dit worden toegepast bij het berekenen van de krachten die bij een crash zijn betrokken? Houd er rekening mee dat versnelling de snelheid van een object in de loop van de tijd verandert. Objecten die betrokken zijn bij crashes vertragen meestal - de numeriek negatieve vorm van versnelling - tot stilstand. Het berekenen van de hoeveelheid kracht die bij een crash betrokken is, is net zo eenvoudig als het vermenigvuldigen van de massa van het neerstortende object door zijn vertraging.

Bepaal hoeveel massa het gecrashte object bevat. Beschouw bijvoorbeeld een auto van 2000 pond. Op aarde zijn er 2,2 pond voor elke kilogram (kg) massa, dus:

Massa van auto = 2.000 pond ÷ 2.2 kg /pond = 909.1 kg

Bepaal de versnelling of vertraging , betrokken bij de crash. Stel je voor dat de auto reed als 27 meter per seconde (m /s) - ongeveer 60 mijl per uur - toen hij tegen een muur aankwam en tot stilstand kwam in 0,05 seconden - 5 honderdsten van een seconde. Om de versnelling te berekenen, deelt u de snelheidsverandering simpelweg in met de tijd die nodig was om te veranderen.

Versnelling van de auto = (0 m /s - 27 m /s) ÷ 0.05 s = -540 m /s 2

Opmerking: het negatieve teken op de versnelling geeft aan dat er sprake was van vertraging en dit is niet van belang bij het berekenen van de betrokken nettokracht.

Gebruik de tweede wet van Newton om de netto kracht betrokken bij de crash.

Kracht = massa x versnelling = 909.1 kg x 540 m /s 2 = 490.914 Newtons (N)

De auto oefent een kracht uit van 490.914 N op de muur, wat ongeveer gelijk is aan 550 keer het gewicht van de auto.