Hvordan beregne kollisjonskreftene

Hvordan beregne kollisjonskreftene


Ifølge Newtons andre lov av bevegelse, den kraft i Newton, at en gjenstand utøver på et annet objekt er lik massen av det objekt ganger sin akselerasjon. Hvordan kan dette brukes til å beregne de krefter som er involvert i en krasj? Husk at akselerasjon er et objekt endring i fart over tid. Objekter som er involvert i krasj vanligvis avta - den numerisk negativ form av akselerasjon - til en stopp. Beregningen av kraft involvert i en krasj er så enkelt som å multiplisere massen av krasjer objekt ved sin nedbremsing.

Bruksanvisning

1 Bestem hvor mye masse krasjet objekt inneholder. For eksempel vurdere en 2000-pund bil. På jorden er det 2,2 pounds for hver kilo (kg) av masse, så:

Masse av bil = 2000 pounds / 2,2 kg / pund = 909,1 kg

2 Bestem akselerasjon eller retardasjon, er involvert i ulykken. Tenk deg at bilen var på reise som 27 meter per sekund (m / s) - ca 60 miles per time - når den treffer en vegg, kommer til en fullstendig stopp på 0,05 sekunder - 5 hundredeler av et sekund. For å beregne akselerasjonen, rett og slett dele endringen i hastighet av den tiden det tok å endre.

Akselerering av bilen = (0 m / s - 27 m / s) / 0,05 s = -540 m / s ^ 2

Merk: negativt fortegn på akselerasjon tyder på at det var retardasjon som skjedde, og er ikke viktig ved beregning av netto kraft involvert.

3 Bruk Newtons andre lov til å beregne netto kraft involvert i ulykken.

Force = masse x akselerasjon = 909,1 kg x 540 m / s ^ 2 = 490,914 Newton (N)

Bilen utøver en kraft på 490 914 N på veggen, noe som tilsvarer omtrent 550 ganger bilens vekt.