كيفية حساب الحمل الديناميكي

المحتوى

• الاتجاهات
• الحمل الديناميكي المفروض بواسطة الجاذبية (العمودي)
• حساب الحمل الديناميكي الذي تفرضه القوى الأفقية
• تحذير
• ما تحتاجه

ديناميات هي دراسة القوى التي تعمل على الأشياء والتي تجعلها تتفاعل مع بعضها البعض. بينما تدرس ساكنة القوى على الأجسام الموجودة في الراحة ، فإن الديناميات تشير إلى القوى (الدفع أو الدفع) المطبقة على الأشياء عندما تتغير السرعة (التسارع). تحدد الكتلة مقاومة الجسم لتغيير السرعة ، والوزن يقابل قوة تجذب الكائن إلى مركز الأرض بسبب تسارع (معدل تباين السرعة) للجاذبية الأرضية التي تعمل على كتلتها. يتوافق التحميل الديناميكي مع القوة المطبقة في النظام نظرًا لحقيقة أنه يسرع كائنًا في اتجاه معين.

الاتجاهات

سيزيد وزنك وأنت تتسارع في المصعد (المصاعد في اللوبي مع إغلاق باب الصورة عن طريق ستيفن Orsillo من Fotolia.com)

الحمل الديناميكي المفروض بواسطة الجاذبية (العمودي)

1. اضبط التطبيق لحساب الحمل الديناميكي: التوازن في المصعد هو وسيلة جيدة للاستخدام. شخص بالغ يبلغ وزنه 68 كجم يقف على مقياس في المصعد الواقع في الطابق الأرضي ، سيرى وزنه البالغ 68 كجم عن طريق الضغط على زر الطابق العشرين. يتسلق المصعد بسرعة خمسة أمتار بأربع ثوانٍ. مع العلم أن الأمر يستغرق أربع ثوان حتى يستريح كائن ما إلى الحد الأقصى لهذه السرعة ، سيكون من الممكن حساب الحمل الديناميكي الذي سيتم قراءته على المقياس خلال فترة التسارع البالغة أربع ثوانٍ للأعلى.

2. حساب معدل لحظية من التسارع. نظرًا لأن المصعد يستغرق أربع ثوان للوصول إلى سرعة 5 م / ث ، فإن متوسط ​​التسارع هو: 5 م / ث² / 4 ث = 1.25 متر في الثانية مربعة.

   

   
   
   يبدو أن الوزن يزداد في ellator أثناء التسارع (صورة على نطاق واسع بواسطة PinkShot من Fotolia.com)

3. احسب الحمل الديناميكي للمصعد أثناء التسارع الرأسي من خلال تطبيق قانون نيوتن الثاني ، حيث F (القوة) = m (الكتلة) x a (التسارع). يستعاض عن القيم المحددة في هذه الصيغة (الحمل الديناميكي): القوة = 68 كجم × [(9.75 - 1.21) م / ث² / تسارع الجاذبية (9،75 م / ث²)] = 76.5 كجم. سوف يقرأ المقياس 68 كيلوجرام أثناء الراحة على الأرض و 76.5 كيلوجرام خلال الثواني الأربع من التسارع العمودي عند 1.25 متر في الثانية مربعة.

حساب الحمل الديناميكي الذي تفرضه القوى الأفقية

1. اضبط صيغة التحميل الديناميكية الأفقية. في هذا المثال ، تتسارع مركبة 1.36 طن من صفر إلى 96.4 ميل في الساعة. باستخدام هذه المعلومات ، يمكنك حساب الحمل الديناميكي لعجلات السيارة.

   

   يتم عرض حمولة عالية من الديناميات على هذه الإطارات (السحب الجرار السباق 2 صورة عن طريق التصوير من Fotolia.com)

2. حساب معدل تسارع السيارة. 28 م / ث / 7.2 ثانية ، والذي يعطي متوسط ​​3.72 متر لكل ثانية مربعة.

   
   

   

   يمكن حساب الأحمال الديناميكية للمحاور والإرسال (القيادة المتفرعة من صورة المسمار بواسطة ويتولد Krasowski من Fotolia.com)

3. احسب الحمل الديناميكي الذي تمارسه العجلات من خلال حل الصيغة F = m x a ، قانون نيوتن الثاني. استبدال القيم المحددة ، F = 1360 كجم × 3.72 م / ث² / 9.8 م / ث² أو 1360 × 0.3795 = 503 كجم ، وهو ما يمثل الحمل الديناميكي الذي تمارسه على العجلات لتسريع النقل.

تحذير

• يمكن أن يتسبب السقوط من ارتفاع بضعة أمتار في حدوث أضرار جسيمة أو إصابة خطيرة بسبب مضاعفة قوى الجاذبية.

ما تحتاجه

• آلة حاسبة أو جدول البيانات