Hvordan beregne G-krefter i Sentrifuger

Hvordan beregne G-krefter i Sentrifuger


Sentrifuger har en rekke bruksområder, fra trening astronauter og piloter til å håndtere høy akselerasjon å skille blodprøver i deres komponent materialer. De fungerer ved å flytte en gjenstand hurtig rundt en sirkulær bane med konstant hastighet. Den stadige forandring av retningen av objektets lineære hastighet resulterer i en kraft på gjenstanden rettet mot sentrum av sirkelen. Å vite akkurat den hastighet (kantete eller lineær) av gjenstanden i en sentrifuge og radien av gjenstandens bane, kan man bestemme akselerasjonen påført den.

Bruksanvisning

1 Bestemme vinkelhastigheten om hverken den lineære hastighet eller vinkelhastighet blir gitt. Vinkelhastigheten kan bestemmes ganske enkelt fra perioden av den sirkulære banens bevegelse (den tid det tar å bevege seg i en fullstendig sirkel). Dersom perioden er en tid "t", da vinkelhastigheten "w" er 2

pi / t. For eksempel, en sentrifuge med en 0,1 s periode har vinkelhastighet 2 pi / 0,1 = 20pi radianer / sekund.

2 Kvadrat lineære hastighet og dele på sirkelens radius å bestemme sentripetal (rettet mot sirkelens opprinnelse) akselerasjon. Dersom et objekt med en hastighet 5 m / s er i en sentrifuge med en radius på 0,1 m, er dens akselerasjon (5 m / s) ^ 2 / 0,1 M = 250 m / s ^ 2.

3 Square vinkelhastigheten og multipliser med sirkelens radius å bestemme sentripetal akselerasjon. Hopp over dette trinnet hvis du var i stand til å bestemme akselerasjonen ved hjelp av lineære hastighet i trinn 2. For eksempel, hvis et objekt har vinkelhastighet 50radians / S i en sentrifuge med en radius 0,1 m, er dens akselerasjon (50rad / s) ^ 2 * 0,1m = 250m / s ^ 2.

4 Fordel akselerasjonen du bestemt i trinn 2 eller 3 av tyngdeakselerasjonen (9.8m / s ^ 2 eller 32ft / s ^ 2). Dette er "G-kraft" objekt erfaringer - de multipler av akselerasjonen som skyldes gravitasjonen (g) at objekt opplevelser. For eksempel, hvis objektet opplever 250m / s ^ 2 akselerasjon, opplever det 250 / 9,8 = bringe 25.5 g av akselerasjon.