science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe vertraging te berekenen

Vertraging betekent eigenlijk versnelling in omgekeerde richting; terwijl versnelling de snelheid is waarmee een object versnelt, vertraagt de snelheid waarmee een object vertraagt. Een gierend vliegtuig moet bijvoorbeeld een hoge vertragingssnelheid hebben om op de startbaan te blijven en een auto moet soms met een precieze snelheid vertragen om in de verkeersstroom te blijven. Twee vergelijkingen zijn handig voor het berekenen van de vertraging. De ene formule omvat de tijd die nodig is om het object te vertragen en de andere formule gebruikt de afstand. Berekende vertragingssnelheden kunnen worden uitgedrukt in eenheden van standaard aardzwaartekracht (G's).

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Vertraging kan worden berekend als verandering in snelheid over een tijdsperiode met de formule eindsnelheid (s f) minus beginsnelheid (s i) gedeeld door de tijd van de verandering in snelheid (t): (s fs i ) ÷ t \u003d vertraging.

De vertraging kan ook worden berekend als verandering in snelheid over afstand met behulp van de formule eindsnelheid in het kwadraat (s f 2) minus initiële snelheid in het kwadraat (s) i 2) gedeeld door tweemaal de afstand (d): (s f 2-s i 2) ÷ 2d \u003d vertraging.

Converteer eenheden indien nodig om er zeker van te zijn dat de eenheden, of het nu voeten per seconde of meters per seconde zijn, consistent blijven.
Snelheidsverschil en tijd gebruiken

  1. Snelheidsverandering berekenen

    Trek de eindsnelheid af van de startsnelheid.

  2. Eenheden converteren

    Converteer het snelheidsverschil naar snelheidseenheden die compatibel zijn ible met de te berekenen versnelling. Versnelling wordt meestal uitgedrukt in voet per seconde per seconde of meter per seconde per seconde. Als de snelheid in mijl per uur is, converteer die snelheid dan naar voet per seconde door het resultaat te vermenigvuldigen met 1,47 (5.280 voet per mijl ÷ 3.600 seconden per uur). Op dezelfde manier vermenigvuldigt u kilometers per uur met 0,278 om de snelheid om te zetten in meters per seconde.

  3. Bereken gemiddelde vertraging

    Deel de snelheidsverandering door de tijd waarin de verandering plaatsvond. Deze berekening levert de gemiddelde vertraging op.

  4. De formule oefenen

    Bereken bijvoorbeeld de vertraging die nodig is om een landend vliegtuig in 30 seconden te vertragen van 300 mph tot 60 mph.

    Converteer de snelheden naar 300 x 1,47 \u003d 440 voet per seconde en 60 x 1,47 \u003d 88 voet per seconde. De snelheidsreductie is gelijk aan 300 - 88 \u003d 212 voet per seconde. De vertragingssnelheid wordt berekend als 212 ÷ 30 \u003d 7,07 voet per seconde per seconde.

    Snelheidsverschil en afstand gebruiken

    1. Eenheden controleren

      Converteer de begin- en eindsnelheden voor eenheden die nuttig zijn voor het berekenen van de versnelling (voet per seconde of meter per seconde). Zorg er ook voor dat de afstand waarover de snelheidsverandering optreedt zich in een compatibele eenheid bevindt (voet of meter).

    2. Vier de snelheden

      Vier de initiële snelheid en de eindsnelheid.

    3. Snelheidsverschil berekenen

      Trek het kwadraat van de eindsnelheid af van het kwadraat van de beginsnelheid.

    4. Bereken de gemiddelde vertragingssnelheid

      Deel door twee keer de afstand. Dit is de gemiddelde vertragingsfactor.

    5. De formule oefenen

      Bereken bijvoorbeeld de vertraging die nodig is om een auto te stoppen bij 140 voet als deze 60 km /u rijdt.

      Converteer 60 mph naar 88 voet per seconde. Omdat de eindsnelheid gelijk is aan nul, is het verschil dit resultaat in het kwadraat: 7.744 in het kwadraat per seconde in het kwadraat. De vertraging is 7.744 ÷ (2 x 140) \u003d 27,66 voet per seconde per seconde.

      Vertraging in zwaartekrachteenheden (G's)

      1. Zoek vertraging

        Bereken de vertragingssnelheid met behulp van een van de twee hierboven beschreven methoden.

      2. Converteren naar zwaartekrachteenheden

        Deel de vertraging door de standaard zwaartekrachtversnelling. In Amerikaanse eenheden is dit ongeveer 32 voet per seconde per seconde. Voor metrische eenheden is de standaard zwaartekrachtversnelling 9,8 meter per seconde per seconde. Het resultaat geeft het gemiddelde aantal G's dat wordt toegepast om de vertraging te bereiken.

      3. De formule oefenen

        Vergroot het begrip door een voorbeeld te overwegen: Vind de G-kracht die nodig is om de auto te stoppen in de vorige voorbeeld.

        De berekende vertraging was 27,66 voet per seconde per seconde. De vertraging is gelijk aan 27,66 ÷ 32 \u003d 0,86 G.'s.


        Tips

      4. De vertragingsberekeningen, zoals die in de voorbeelden, hebben vaak alleen betrekking op lineaire bewegingen . Voor versnellingen waarbij twee en drie dimensies betrokken zijn, omvat de wiskunde vectoren, die directioneel zijn en complexer zijn.