車の運動の理論: 基本的な要素。 車の緊急ブレーキ時の制動距離 制動距離と停止距離の違いは何ですか?

車の運動の理論: 基本的な要素。 車の緊急ブレーキ時の制動距離 制動距離と停止距離の違いは何ですか?

赤の信号が黄色に変わり、その後青になりました。 車は張りつめた轟音とともに発進し、エンジン音が一瞬静まり、ドライバーは燃料ペダルを放してギアを変え、再び加速し、再び穏やかな瞬間があり、再び加速します。 交差点からわずか100メートルほどで車の流れも落ち着いてきたようで、次の信号までスムーズに進みます。 唯一 古い車モスクヴィッチは交差点をスムーズに、そして静かに通過した。 写真は、彼がどのようにしてすべての車を追い抜き、はるかに前に出たかを示しています。 この車は信号が青に変わった瞬間に交差点に進入したため、ドライバーはブレーキをかけて車を停止する必要はなく、その後も再加速する必要はなかった。 ある車(そして低出力の古いモスクヴィッチでさえも)が緊張せずに時速約 50 km の速度で簡単に移動するのに、他の車は明らかに緊張しながら徐々に速度を上げて 50 km の速度に達するのはなぜでしょうか/ 交差点をはるかに過ぎて、モスクヴィッチがすでに次の信号に近づいているときに? それは明らかです 等速運動加速中、または加速運動中と言われるように、必要な労力と消費電力が大幅に少なくなります。

米。 比較的 弱い車信号が青に変わった瞬間に交差点に近づき、発進や加速に労力を費やさなくても、より強力な車両を追い越すことができます。

ただし、車の加速方法を学ぶ前に、いくつかの概念を覚えておく必要があります。

車の加速

車が毎秒同じメートル数を移動する場合、その動きは均一または定常と呼ばれます。 車が 1 秒ごとに移動する距離 (速度) が変化すると、モーションが呼び出されます。

  • 速度が上がるにつれて - 加速される
  • 速度を下げるとき - 遅い

単位時間あたりの速度の増加をといいます。 加速度、単位時間あたりの速度の減少 - 負の加速度が鈍くなるにもほどがあります。

加速度は、1 秒あたりの速度の増加または減少 (メートル/秒) によって測定されます。 速度が 1 秒あたり 3 m/秒ずつ増加する場合、加速度は 1 秒あたり 3 m/秒、または 3 m/秒/秒、または 3 m/秒2 になります。

加速度は文字 j で表されます。

9.81 m/s2 (または 10 m/s2 に四捨五入) に等しい加速度は、自由落下する物体 (空気抵抗を無視) の経験から知られている加速度に相当し、重力による加速度と呼ばれます。 それは文字 g で指定されます。

車の加速

車の加速は通常、グラフィックで表現されます。 グラフの横軸に経路がプロットされ、縦軸に速度がプロットされ、経路の完了した各セグメントに対応する点がプロットされます。 国産車の加速グラフのように、縦軸の速度ではなく、加速時間を遅らせることができます。

米。 加速経路図。

加速度グラフは、徐々に傾きが減少する曲線です。 曲線肩は加速度が一瞬低下する変速点に相当しますが、表示されない場合が多いです。

慣性

車は停止状態から加速できない より高速ななぜなら、動きに対する抵抗力だけでなく慣性も克服しなければならないからです。

慣性- これは、静止状態または等速運動状態を維持する身体の特性です。 力学では、静止物体は外力の影響下でのみ動き始める(または移動体の速度を変えることができる)ことが知られています。 外力は慣性の作用に打ち勝ち、物体に速度を変化させる、つまり加速度を与えます。 加速度の大きさは力の大きさに比例します。 物体の質量が大きいほど、この物体に必要な加速を与えるために必要な力も大きくなります。 重さ- これは体内の物質の量に比例する量です。 質量 m は、物体の重量 G を重力加速度 g (9.81 m/s2) で割ったものに等しくなります。

m = G / 9.81、kg/(m/sec2)

車の質量は力 Pj で加速に抵抗します。この力は慣性力と呼ばれます。 加速を発生させるためには、駆動輪に追加の牽引力を生み出す必要があります。 同等の強さ慣性。 これは、物体の慣性を克服し、物体に一定の加速度 j を与えるために必要な力は、物体の質量と加速度に比例することを意味します。 この力は次と等しくなります。

Pj = mj = Gj / 9.81、kg

車の動きを加速するには、追加の電力消費が必要です。

Nj = Pj*Va / 75 = Gj*Va / 270*9.81 = Gj*Va / 2650、馬力

正確に計算するには、方程式 (31) と (32) に係数 b (「デルタ」)、つまり自動車の回転質量 (特にエンジンのフライホイールとホイール) の影響を考慮した回転質量の係数を含める必要があります。加速について。 それから:

Nj = Gj*Va*b / 2650、hp

米。 国産車の加速タイムグラフです。

回転質量の影響は、車の質量の慣性を克服することに加えて、フライホイール、ホイール、その他の車の回転部品を「回転」させ、エンジン出力の一部を消費する必要があるという事実にあります。これ。 係数 b の値は、次とほぼ等しいと考えることができます。

b = 1.03 + 0.05*ik^2

ここで、ik はギアボックスのギア比です。

ここで、総重量 2000 kg の車を例にとると、アスファルト上でこの車の動きを時速 50 km/h で維持するのに必要な力を比較するのは難しくありません (空気抵抗はまだ考慮されていません)。そして、現代の一般的な速度である約 2.5 m /sec2 の加速度でそれを遠ざけます。 乗用車.

方程式によると:

Pf = 2000*0.015 = 30kg

慣性抵抗を克服するには トップギア(ik = 1) 必要な力:

Pj = 2000*2.5*1.1 / 9.81 = 560、kg

車はトップギアではそのような力を発揮できません。最初のギアに入れる必要があります( ギア比 ik = 3)。

すると、次のようになります。

Pj = 2000*2.5*1.5 / 9.81 = 760、kg

それは現代の乗用車では十分に可能です。

したがって、動き始めるのに必要な力は、動きを維持するのに必要な力よりも 25 倍大きくなります。 一定の速度時速50km。

車を急加速させるためにはエンジンを搭載する必要があります ハイパワー。 一定速度(最高速度を除く)で走行している場合、エンジンはフルパワーで動作しません。

上記のことから、発進時に低いギアを入れる必要がある理由は明らかです。 ついでに言っておきますが、トラックでは通常、2 速ギアから加速を開始する必要があります。 実際のところ、1 速ギア (ik はほぼ 7) では、回転質量の影響が非常に大きく、牽引力は車に高い加速を提供するのに十分ではありません。 加速が非常に遅くなります。

粘着係数 f が約 0.7 の乾燥路面では、粘着力が依然として牽引力を上回っているため、低速ギアでの停止からの発進は問題ありません。 しかし、オン 滑りやすい路面多くの場合、低速ギアでの牽引力が牽引力よりも大きくなり (特に車に荷物が積まれていないとき)、車輪が滑り始めます。 この状況から抜け出す方法は 2 つあります。

  1. 燃料供給量が少ない状態、または 2 速ギアで発進することにより、牽引力を低減します ( トラック- 3番目);
  2. 付着係数を増やす、つまり、駆動輪の下に砂を追加する、枝、板、ぼろ布を置く、車輪にチェーンを付けるなど。

加速時には、前輪の荷重の軽減と後輪の追加荷重が特に影響を受けます。 停止から発進する瞬間に、車がどのように顕著に、時には非常に鋭く「スクワット」するかを観察できます。 後輪。 この荷重の再配分は、車両が均一に移動しているときにも発生します。 それはトルクを打ち消すことで説明されます。 ドライブギアの歯 ファイナルドライブドリブン(クラウン)の歯を押して、いわば、押します。 リアアクスルグラウンドへ; この場合、駆動ギアを上方に押す反動が発生します。 すべてのものにわずかな回転があります リアアクスル車輪の回転方向と反対方向に。 アクスル ハウジングに端で取り付けられたスプリングは、フレームまたはボディの前部を持ち上げ、後部を下げます。 ちなみに、前輪の負荷が軽減されているからこそ、惰行走行中よりもギアを入れて走行中の方が前輪を回しやすく、駐車中はさらに簡単であることに注意してください。 すべてのドライバーはこれを知っています。 ただし、追加荷重の後輪の話に戻りましょう。

後輪にかかる追加の増加荷重 Zd 伝わる瞬間以上 もっと瞬間 Mkはホイールと短い方に接続されています ホイールベース車のL (メートル):

当然のことながら、低速ギアで走行する場合、車輪に供給されるトルクが増加するため、この負荷は特に高くなります。 したがって、GAZ-51 車では、1 速ギアでの追加負荷は次のようになります。

Zd = 316/3.3 = 96、kg

発進時や加速時には、自動車には自動車の重心で後方、つまり加速度と逆方向に向かう慣性力Pjが作用する。 力 Pj は道路面から hg の高さでかかるため、車が傾く傾向があります。 後輪。 この場合、後輪の荷重が増加し、前輪の荷重はその分減少します。

米。 エンジンから力が伝達されると後輪の荷重が増加し、前輪の荷重が減少します。

したがって、停止状態から発進するとき、後輪とタイヤは車両の重量、伝達されるトルクの増加、および慣性力による荷重に耐えることになります。 この荷重はリアアクスルベアリングと主にリアタイヤに作用します。 それらを保存するには、できるだけスムーズに開始する必要があります。 坂道では後輪にさらに大きな荷重がかかることに注意してください。 の上 急な登り停止状態から発進する場合、車の重心が高い場合でも、前輪の空荷や後輪の過負荷が生じる可能性があり、タイヤの損傷や車の転倒につながる可能性があります。

米。 からの負荷に加えて、 牽引力加速時には、車両の質量の慣性による追加の力が後輪に作用します。

車は加速して動きますが、牽引力が抵抗力よりも大きい限り、速度は増加します。 速度が増加すると、動きに対する抵抗が増加します。 牽引力と抵抗が等しいことが確立されると、車は均一な動きを獲得し、その速度は燃料ペダルの踏み込み量に依存します。 ドライバーが燃料ペダルを最後まで踏むと、この均一な動きの速度が車の最高速度にもなります。

転がり抵抗と空気の力を克服する作業ではエネルギーの蓄えは生まれません。エネルギーはこれらの力と戦うために費やされます。 車が加速するときの慣性力に打ち勝つ仕事は運動エネルギーに変わります。 このエネルギーを運動エネルギーといいます。 この場合に生じたエネルギーの蓄えは、ある程度加速した後、駆動輪をエンジンから切り離し、ギアボックスのシフトレバーをニュートラル位置に設定すると、つまり車が慣性によって惰性で移動できるようにする場合に使用できます。 惰行運動は、運動に対する抵抗力に打ち勝つためにエネルギー貯蔵量が使い果たされるまで発生します。 経路の同じセクションでは、加速のためのエネルギー消費が、移動に対する抵抗力に打ち勝つためのエネルギー消費よりもはるかに大きいことを思い出してください。 したがって、蓄積されたエネルギーにより、助走経路は加速経路よりも数倍長くなる可能性があります。 したがって、速度 50 km/h からの惰性走行距離は、Pobeda 車では約 450 m、GAZ-51 車では約 720 m ですが、この速度までの加速経路は 150 ~ 200 m および 250 ~ 300 m です。ドライバーが非常に高い負荷で車を運転したくない場合は、 高速、旅行のかなりの部分で車を惰性走行することができるため、エネルギーを節約し、それによって燃料を節約できます。

スタート地点から加速する車の速度 直線セグメント一定の加速度 km/h 2 での経路長 km、次の式で計算されます。 キロメートル走行した後に少なくとも km/h の速度に達するために車が移動する必要がある最小加速度を決定します。 答えを km/h 2 で表します。

問題の解決策

このレッスンでは、特定の条件下で車の最小加速度を計算する例を示します。 この決断は目的に使用できます 準備は成功しました数学の統一国家試験、特にタイプ B12 の問題を解くときに。

この条件では、既知の経路長と一定の加速度を使用して、車の速度を決定する式を指定します。 この問題を解決するには、すべての既知の量を所定の式に代入して速度を決定します。 その結果、未知のものが 1 つある不合理な不等式が生じます。 この不等式の両辺はゼロより大きいため、不等式の主な性質に従って 2 乗されます。 得られた一次不等式の値を表現することで加速度範囲が決まります。 問題の条件に応じて、この範囲の下限が望ましい値になります。 最低加速度与えられた条件下での車。

車の動的特性を示す最も重要な指標の 1 つは、加速の強さです。 加速度.

速度が変化すると、所定の加速を提供するために車が克服しなければならない慣性力が発生します。 これらの力は、車の徐々に移動する両方の質量によって引き起こされます。 メートル、エンジン、トランスミッション、ホイールの回転部分の慣性モーメント。

計算を容易にするために、複雑なインジケーターが使用されます。 慣性力の低減:

どこ δ vr- 回転質量を考慮するための係数。

加速値 j = dv/dtは、車が所定のギアと速度で道路の水平セクションに沿って走行するときに発生する可能性があり、加速に費やされるパワーリザーブを決定する式を変形した結果として得られます。

,

または動的特性に従って:

D=f+
.

ここから: j =
.

上昇または下降時の加速度を決定するには、次の式を使用します。

車の能力は、 速い加速都市部の運転状況では特に重要です。 ギア比を上げると車両の加速が向上します。 あなた 0 メインギヤとそれに対応するエンジントルク特性の選択。

加速時の最大加速度は以下の範囲内です。

乗用車用 1速 2.0…3.5 MS 2 ;

ダイレクトトランスミッション乗用車用 0.8…2.0 MS 2 ;

トラック用 2 速 1.8…2.8 MS 2 ;

ダイレクトドライブトラック用 0.4…0.8 MS 2 .

車の加速時間と距離

場合によっては、加速度の大きさは、車の加速能力を十分に明確に示す指標ではありません。 この目的のためには、次のようなインジケーターを使用すると便利です。 加速時間と距離前に 設定速度時間と加速経路に対する速度の依存性を示すグラフ。

なぜなら j =、 それ dt =.

ここから、得られた方程式を積分することで加速時間を求めます。 t所定の速度範囲内で v 1 前に v 2 :

.

加速経路の決定 S一定間隔で次のように速度変更を行います。 速度は時間に関する経路の一次導関数であるため、経路微分は次のようになります。 dS=v dt、またはからの速度範囲での加速パス v 1 前に v 2 に等しい:

.

実際の車両走行状況では、ギアシフト操作やクラッチ滑りに要する時間により、加速時間は理論値(計算値)よりも長くなります。 ギアを変更するのにかかる時間は、ギアボックスの設計によって異なります。 オートマチックトランスミッションを使用する場合、この時間は実質的にゼロです。

さらに、オーバークロックは常に発生するとは限りません。 燃料を完全に供給、提示された方法で想定されているように。 それも増えます リアルタイム加速度

マニュアルトランスミッションを使用する場合、最も有利な変速速度を正しく選択することが重要なポイントです。 v 1-2 、v 2-3 等 (「車両のトラクション計算」セクションを参照)。

車の加速能力を評価するために、100 メートルと 500 メートルの距離から発進してからの加速時間も指標として使用されます。 メートル.

加速度グラフの構築

実際の計算では、路面が硬い水平な道路上で加速度が発生することを想定しています。 クラッチはつながっていて滑りません。 エンジン動作モード制御は完全燃料供給位置にあります。 同時に、スリップすることなく路面と車輪のトラクションが確保されます。 また、外部速度特性に応じてエンジンパラメータの変化が生じることも想定される。

乗用車の加速は、最も低いギアの最低安定速度から始まると考えられています。 v 0 = 1,5…2,0MS価値観に v T = 27,8MS(100km/h)。 トラックの場合、以下を受け付けます。 v T = 16,7MS(60km/h).

続いてスピードから v 0 = 1,5…2,0MS 1速以降の動特性(図1)を横軸で選択 v設計点 (少なくとも 5 つ) により、加速中の動的因子予備力が縦軸の差として決定されます ( D–f)さまざまなギアで。 回転質量を考慮するための係数 ( δ vr) 各送信の値は次の式を使用して計算されます。

δ vr= 1.04 + 0.05 kp 2 .

車の加速度は次の式で求められます。

j =
.

取得したデータをもとに加速度グラフを構築 j=f(v)(図2)。

図2. 車両の加速特性。

正しく計算され構築されていれば、トップギアでの加速曲線は最大速度の点で横軸を横切ります。 最大速度は、ダイナミック ファクター リザーブが完全に使用されたときに達成されます。 D – f = 0.

加速時間グラフの作図t = f(v)

このグラフは自動車の加速度グラフを使用して作成されています。 j=f(v)(図2)。 加速スケジュールの速度スケールは、たとえば 1 ごとに均等なセクションに分割されます。 MS、および垂線は、各セクションの先頭から加速度曲線と交差するまで引かれます (図 3)。

各速度セクションで加速が一定 (平均) の加速度で発生すると仮定すると、受け入れられたスケール上で得られる各基本台形の面積は、特定の速度セクションの加速時間に等しくなります。

j 結婚した = (j 1 +j 2 )/2 ,

どこ j 1 、j 2 - 考慮された速度セクションの開始時と終了時のそれぞれの加速度、 MS 2 .

この計算には、ギアチェンジにかかる時間や、加速時間の過大評価につながるその他の要因は考慮されていません。 したがって、平均加速度の代わりに加速度が取得されます。 j ランダムに選択されたセクション (スケールで決定) の先頭。

立てられた仮定を考慮すると 加速時間速度が上がるごとに Δvは次のように定義されます。

t私 = Δv/j ,.

米。 3. 加速時間グラフのプロット

取得したデータをもとに加速時間のグラフを作成 t = f(v). フルタイムからの加速 v 0 価値観に v Tすべてのセクションの加速時間の合計 (累積合計) として決定されます。

t 1 =Δv/j 1 , t 2 =t 1 +(Δv/j 2 ) ,t 3 = t 2 +(Δv/j 3 ) などまで t T最終加速時間:

.

加速時間グラフをプロットする場合、テーブルを使用して承認すると便利です。 Δv= 1MS.

スピードセクション v 、 MS

プロット数

j 、 MS 2

t 、 と

加速時間と累計

構築された(理論上の)加速度グラフ(図 4)は、ギアシフトのリアルタイム時間が考慮されていないという点で実際の加速度グラフとは異なることを思い出してください。 図 4 では時間 (1.0 ) 変速の瞬間を説明するために、条件付きで変速の様子を示します。

車でマニュアル (有段) トランスミッションを使用する場合、実際の加速時間のグラフは、ギア シフトの瞬間に速度が失われるのが特徴です。 これにより加速時間も長くなります。 シンクロナイザー付きギアボックスを備えた車は加速率が高くなります。 最も強度が高いのは自動無段変速機を搭載した車です。

国産小型乗用車の停止から速度100までの加速時間 km/h(28MS)は約13...20です 。 中型および 大きなクラス 8...10を超えない .

米。 4. 時間の経過に伴う車両加速の特性。

トラックが速度60までの加速時間 km/h(17MS) は 35…45 それ以上の場合、ダイナミズムが不十分であることを示します。

km/h 500…800です メートル.

国産車と海外製車の加速タイムの比較データを表に示します。 3.4.

表3.4.

乗用車の時速100km(28m/s)までの加速時間

自動車

時間、

自動車

時間、

VAZ-2106 1.6 (74)

アルファロメオ-156 2.0 (155)

VAZ-2121 1.6 (74)

アウディ A6 Tdi 2.5 (150)

モスクヴィッチ 2.0 (113)

BMW-320i 2.0 (150)

キャデラック セビリエ 4.6 (395)

ガゼル-3302 D 2.1 (95)

メルセデス S 220 CD (125)

ZAZ-1102 1.1 (51)

プジョー-406 3.0 (191)

VAZ-2110 1.5 (94)

ポルシェ-911 3.4 (300)

フォード フォーカス 2.0 (130)

VW ポロ Sdi 1.7 (60)

フィアット マレア 2.0 (147)

ホンダ シビック 1.6 (160)

注記: 車種の横に排気量が表示されます( ) とエンジン出力 (括弧内) ( 馬力).

車の加速軌跡をグラフ化するS = f(v)

同様の方法で、以前に構築された依存関係のグラフィカルな統合が実行されます。 t = f(V) 加速経路の依存性を取得するには S車の速度について。 で この場合車の加速時間グラフ(図5)の曲線は時間間隔に分割され、それぞれに対応する値が見つかります V c R k .

図5。 車の加速時間グラフの使い方を説明する図 t = f ( V ) 加速経路をプロットするにはS = f( V ) .

たとえば、間隔内の基本長方形の面積 Δ t 5 マークから車が通る道があります t 4 マークまで t 5 、一定の速度で移動する V c R 5 .

基本長方形の面積は次のように決定されます。

Δ S k = V c R k (t k - t k -1 ) = V c R k · Δ t k .

どこ k=l... メートル- 間隔のシーケンス番号、 メートルは任意に選択されますが、次の場合に計算に便利であると考えられます。 メートル = n.

たとえば (図 5)、次の場合 V CP5 =12,5 MS; t 4 =10 ; t 5 =14 、 それ Δ S 5 = 12,5(14 - 10) = 5 メートル.

加速経路と速度 V 0 スピードアップ V 1 : S 1 = Δ S 1 ;

スピードアップ V 2 : S 2 = Δ S 1 + Δ S 2 ;

スピードアップ V n : S n = Δ S 1 + Δ S 2 + ... + Δ S n =
.

計算結果は表に入力され、グラフとして表示されます(図6)。

乗用車の速度 100 までの加速経路 km/h 300…600です メートル。 トラックの場合、速度 50 までの加速パス km/h 150…300に等しい メートル.

図6. グラフィックアート加速パス車。

  • 勉強する いろいろな動き、比較的単純で広く普及しているタイプの動き、つまり一定の加速度を伴う動きを区別できます。 この動きの定義と正確な説明をしてみましょう。 ガリレオは、一定の加速度を持つ運動を最初に発見しました。

不均一な動きの簡単な例は、加速度の大きさと方向が時間とともに変化しない一定の加速度を持つ動きです。 直線でも曲線でも構いません。 バスや電車は、発車時やブレーキ時にほぼ一定の加速度で移動し、パックが氷の上を滑るなどします。すべての物体は、空気抵抗を無視できる場合、地球への引力の影響を受けて、一定の加速度で地表近くに落下します。 。 これについては後で説明します。 主に等加速度の運動を学習します。

一定の加速度で移動する場合、速度ベクトルは等しい時間間隔にわたって等しく変化します。 時間間隔を半分に減らすと、速度変化ベクトルの係数も半分に減少します。 結局のところ、インターバルの前半では、速度は後半とまったく同じように変化します。 この場合、速度変化ベクトルの方向は変化しない。 時間間隔に対する速度の変化の比率は、どの期間でも同じになります。 したがって、加速度の式は次のように書くことができます。

これを図で説明してみましょう。 軌道が曲線であり、加速度が一定で、下向きであるとします。 すると、等時間間隔、例えば1秒ごとの速度変化のベクトルは下向きになります。 1 秒に等しい連続する時間間隔にわたる速度の変化を求めてみましょう。 これを行うには、1 点 A から物体が 1 秒後に取得する速度 0、1、2、3 などをプロットし、最後の速度から初速度を減算します。 = const であるため、秒ごとのすべての速度増分ベクトルは同じ垂直線上にあり、同じモジュールを持ちます (図 1.48)。つまり、速度変化ベクトル A の大きさは均一に増加します。

米。 1.48

加速度が一定であれば、単位時間当たりの速度の変化として理解できます。 これにより、加速度係数とその投影の単位を設定できます。 加速モジュールの式を書いてみましょう。

したがって、

したがって、加速度の単位は物体 (点) の動きの一定の加速度とみなされ、速度モジュールは単位時間当たりの速度単位で変化します。

これらの加速度の単位は、1 メートル/秒の 2 乗および 1 センチメートル/秒の 2 乗として読み取られます。

加速度単位 1 m/s 2 は、1 秒ごとの速度変化係数が 1 m/s に等しくなるような一定の加速度です。

点の加速度が一定ではなく、任意の瞬間に 1 m/s 2 に等しくなる場合、これは速度増分モジュールが 1 秒あたり 1 m/s に等しいことを意味しません。 この場合、1 m/s 2 の値は次のように理解されます。この瞬間から加速度が一定になった場合、毎秒の速度変化率は 1 m/s に等しくなります。

停止状態から加速するとき、Zhiguli車の加速度は1.5 m / s 2、電車の加速度は約0.7 m / s 2 です。 地面に落ちた石は 9.8 m/s 2 の加速度で移動します。

不均一な動きの考えられるすべてのタイプの中で、最も単純な、一定の加速度を持つ動きを特定しました。 しかし、厳密に一定の速度の動きがないのと同様に、厳密に一定の加速度の動きもありません。 これらはすべて、実際の動きの最も単純なモデルです。

演習を行う

  1. ポイントは加速度を伴って曲線パスに沿って移動します。その係数は一定で 2 m/s 2 に等しくなります。 これは、1 秒間に点の速度係数が 2 m/s 変化するという意味ですか?
  2. 点は可変加速度で移動し、ある時点でのモジュールは 3 m/s 2 に等しくなります。 移動点の加速度のこの値をどのように解釈すればよいでしょうか?

加速度は単位時間あたりの物体の速度の変化量です。 言い換えれば、加速度は速度の変化率です。

A - 加速度、m/s 2
t - 速度変更間隔、s
V 0 - 本体の初速度、m/s
V - 本体の最終速度、m/s

公式の使用例。
車は 0 から 108 km/h (30 m/s) まで 3 秒で加速します。
車が加速する加速度は次のとおりです。
a = (V-V o)/t = (30m/s – 0) / 3c = 10m/s 2

別のより正確な定式化では、加速度は体の速度の導関数に等しいとなります。 a=dV/dt

加速という用語は物理学において最も重要な用語の 1 つです。 加速は、加速、制動、投げ、射撃、落下を伴うタスクで使用されます。 しかし同時に、この用語は最も理解するのが難しい用語の 1 つです。主に測定単位が異なるためです。 m/s2(メートル毎秒毎秒)は日常生活では使用されません。

加速度を測定する装置は加速度計と呼ばれます。 小型マイクロチップの形をした加速度計は多くのスマートフォンで使用されており、ユーザーが電話機に加えている力を測定することができます。 デバイスにかかる衝撃力に関するデータにより、 モバイルアプリケーション、画面の回転と揺れに反応します。

反応 モバイルデバイス画面を回転させる機能は、デバイスの加速度を測定するマイクロチップである加速度計によって正確に提供されます。

加速度センサーの概略図を図に示します。 大きな重量が急激に動くと、バネが変形します。 コンデンサ(または圧電素子)を使用して変形を測定すると、重量にかかる力と加速度を計算できます。

ばねの変形がわかれば、フックの法則 (F=k∙Δx) を使用して、おもりに作用する力を求めることができ、おもりの質量がわかれば、ニュートンの第 2 法則 (F=m∙a) を使用して、次のことがわかります。体重の加速度。

iPhone 6 の回路基板上では、加速度計はわずか 3mm × 3mm のマイクロチップに組み込まれています。



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