Η φυσική είναι η μελέτη των δυνάμεων που ενεργούν πάνω και μεταξύ των αντικειμένων. Ενώ η στατική είναι η μελέτη των δυνάμεων σε αντικείμενα σε ηρεμία, η δυναμική αφορά τις δυνάμεις (ωθήσεις ή τράβηγμα) που επιβάλλονται στα αντικείμενα όταν αλλάζουν ταχύτητα (επιταχύνουν). Η μάζα ορίζει την αντίσταση ενός αντικειμένου στην αλλαγή ταχύτητας και το βάρος περιγράφει την ελκυστική δύναμη ενός αντικειμένου προς το κέντρο της Γης λόγω της επιτάχυνσης από τη βαρύτητα της Γης που επενεργεί στη μάζα του. Η επιτάχυνση είναι ο ρυθμός με τον οποίο αλλάζει η ταχύτητα. Το δυναμικό φορτίο αναφέρεται σε μια δύναμη που επιβάλλεται σε ένα σύστημα επειδή επιταχύνει ένα αντικείμενο σε μια δεδομένη κατεύθυνση.

Δυναμική φόρτωση λόγω βαρύτητας (κατακόρυφη)

Βήμα 1

Ορισμός την εφαρμογή για τον υπολογισμό του δυναμικού φορτίου. η κλίμακα ζύγισης σε έναν ανελκυστήρα είναι μια καλή μέθοδος για να γίνει αυτό. Ένας ενήλικος 150 λιβρών που στέκεται σε μια κλίμακα σε έναν ανελκυστήρα στο επίπεδο του εδάφους σημειώνει την ανάγνωση των 150 λιβρών, καθώς πιέζουν το κουμπί για τον 20ο όροφο. Ο ανελκυστήρας ανεβαίνει σε ταχύτητα 16 ποδιών ανά δευτερόλεπτο. Γνωρίζοντας ότι χρειάζονται 4 δευτερόλεπτα για να επιταχυνθεί αυτή η ταχύτητα, μπορείτε να υπολογίσετε το δυναμικό φορτίο που θα διαβάσει στην κλίμακα κατά τη διάρκεια της περιόδου των 4 δευτερολέπτων προς τα επάνω. Υπολογίστε τον στιγμιαίο ρυθμό επιτάχυνσης. Επειδή ο ανελκυστήρας διαρκεί 4 δευτερόλεπτα για να φτάσει την ταχύτητα προς τα πάνω 16 ποδιών ανά δευτερόλεπτο, ο μέσος ρυθμός επιτάχυνσης είναι: 16 πόδια ανά δευτερόλεπτο /4 δευτερόλεπτα = 4 πόδια ανά δευτερόλεπτο, ανά δευτερόλεπτο ή 4 πόδια -per-second ^ 2.

Υπολογίστε το δυναμικό φορτίο στον ανελκυστήρα κατά την επιτάχυνση προς τα πάνω, επιλύοντας το δεύτερο νόμο φυσικής του Newton, F (force) = m (μάζα) X a (επιτάχυνση). Αντικαθιστώντας τις δηλωμένες τιμές σε αυτόν τον τύπο (δυναμικό φορτίο), F = 150 λίβρες Χ ([32 πόδια /4 πόδια] /δευτερόλεπτο 2 /επιτάχυνση βαρύτητας [32 πόδια ανά δευτερόλεπτο ^ 2]) = 168,75 λίβρες. Η κλίμακα θα διαβάσει 150-λίβρες ενώ είναι σε κατάσταση ηρεμίας στο ισόγειο και 168,75-λίβρες κατά τη διάρκεια των 4 δευτερολέπτων επιταχύνει προς τα πάνω σε 16 πόδια ανά δευτερόλεπτο.

Υπολογισμός δυναμικού φορτίου λόγω οριζόντιων δυνάμεων

Βήμα 1

Καθορίστε την εφαρμογή οριζόντιας δυναμικής φόρτωσης. Σε αυτό το παράδειγμα, ένα όχημα των 3,000 λιβρών επιταχύνει από μηδέν έως 60 μίλι /ώρα σε 7,2 δευτερόλεπτα. Με αυτές τις πληροφορίες, μπορείτε να υπολογίσετε το δυναμικό φορτίο στις τροχούς κίνησης του οχήματος.

Βήμα 2

Υπολογίστε το ρυθμό επιτάχυνσης του οχήματος. Το εξήντα mph ισοδυναμεί με 88 πόδια ανά δευτερόλεπτο διαιρούμενο κατά 7,2 δευτερόλεπτα, αποδίδοντας 12,22 πόδια ανά δευτερόλεπτο ^ 2. Υπολογίστε το δυναμικό φορτίο στους κινητήριους τροχούς επιλύοντας τον τύπο F = mxa, που είναι ο δεύτερος νόμος του Newton της Φυσικής. Αντικαθιστώντας τις δηλωμένες τιμές, F = 3.000 λίβρες x 12.22 πόδια /sec ^ 2 /32.2-πόδια /δευτερόλεπτο 2 ή 3.000 χ 0.3795 = 1.138.5 λίβρες, που αντιπροσωπεύουν το δυναμικό φορτίο που ασκείται από τα πέλματα των ελαστικών τροχών κίνησης έναντι του δρόμου για επιτάχυνση αυτοκίνητο.

Αντικείμενα που θα χρειαστείτε

Υπολογιστής ή φύλλο εξάπλωσης