Сколько разгоняется: Умный Макс: за сколько разгоняется до «сотни» японский пикап | Статьи

Содержание

до какой скорости может разогнаться автомобиль? :: Autonews

С момента создания первого автомобиля в 1885 году машины не перестают совершенствоваться, прибавляя в мощности и скорости. Современные спортивные модели показывают удивительные результаты, о которых в начале прошлого века инженеры не могли и мечтать. Однако почти все они пока далеки от рекорда, установленного в пустыне Блэк-Рок.

В 1997 году английский пилот и автогонщик Энди Грин смог развить сверхзвуковую скорость 1227,986 км/ч. Для заезда был подготовлен гиперкар Thrust SSC, который больше напоминал сухопутный самолет.

На разгон до «сотни» ему потребовалось 0,9 секунды, а до 1 тыс. км/ч — всего 16 секунд. Это стало возможно благодаря двум турбовентиляторным моторам Rolls-Royce Spey. Суммарная мощность агрегатов составила 110 тыс. л. с., а расход топлива — 18 л в секунду. Аналогичные двигатели устанавливали на знаменитый истребитель-перехватчик McDonnell Douglas F-4 Phantom II.

Видео: BestVideoMarket/Youtube

Сегодня реактивный Thrust SSC занимает почетное место в международном Транспортном музее в Ковентри. Он считается первым автомобилем, который пересек звуковой барьер. Однако это не совсем так. За 18 лет до рекорда Грина звук уже «обгоняли». Это сделал 36-летний голливудский каскадер Стэн Баррет. Его трехколесный Budweiser Rocket тоже имел два двигателя — жидкостной ракетный агрегат мощностью 48 тыс. л. с. и твердотопливный ускоритель от авиационной ракеты Sidewinder мощностью 12 тыс. сил. Заезд провели в декабре 1972 года на авиабазе «Эдвардс» в Калифорнии. Каскадер смог разогнать машину до 1190,344 км/ч и преодолел звуковой барьер, но зафиксировать рекорд официально не получилось. Радарные спидометры на земле работали неправильно и вместо скорости Budweiser Rocket зафиксировали скорость проезжающего мимо грузовика. К тому же многочисленные наблюдатели не услышали «хлопка», которым обычно сопровождается пересечение звукового барьера.

Позже подтвердить бортовые данные машины помогли сканеры ВВС США. Они указывали, что Budweiser Rocket действительно превысил скорость звука. Несмотря на это, рекорд Стэна Баррета так и остался непризнанным. Создатель Thrust SSC Ричард Ноубл оказался более настойчивым. Почти сразу после победы 1997 года он приступил к строительству еще более мощного гиперкара. Новая цель шотландского предпринимателя — покорить рубеж скорости в 1609 км/ч. Сверхзвуковой автомобиль Bloodhound SSC уже прошел необходимые испытания. На этот раз машина оснащена сразу тремя двигателями общей мощностью 135 тыс. лошадиных сил. А вот пилот все тот же — знаменитый 56-летний британец Энди Грин. Специально для гиперкара подготовлена 18-километровая трасса в Южной Африке. Установить очередной рекорд планировали в конце 2019 года. Однако в декабре Ноубл сообщил о заморозке проекта из-за проблем с финансированием.

Читайте также:

Какие размеры у самого маленького автомобиля?

Сколько всего автомобилей в России?

Сколько стоит самый дорогой автомобиль?

Tesla Model S Plaid действительно разгоняется до 100 км/ч быстрее 2 секунд, но есть оговорки

Нет никаких сомнений в том, что представленный недавно электромобиль Tesla Model S Plaid является невероятно быстрым авто, которое способно разгоняться до 100 км/ч за 1,99 секунды. Однако одно дело, когда производитель делает такие заявления, и другое, когда данные подтверждаются независимыми экспертами. Энтузиасты из издания MotorTrend протестировали и подтвердили скорость премиального седана Tesla, но с некоторыми оговорками.

Изображение: HotHardware

Tesla любезно согласилась предоставить MotorTrend экземпляр Model S Plaid для проведения тестирования. Однако энтузиастам не разрешили провести тестовые заезды на привычном полигоне в Калифорнии. Вместо этого Tesla настояла на проведении заездов на трассе со специальным покрытием для дрэг-рейсинга, которое улучшает сцепление шин с дорожным покрытием.

На предложенной Tesla трассе Model S Plaid разогналась до 100 км/ч за 1,98 секунды, что немного быстрее заявленных производителем 1,99 секунды. Четверть мили электромобиль преодолел за 9,25 секунды и разогнался до 245 км/ч. Эти результаты подтверждают, что Model S Plaid действительно является самым быстрым серийным автомобилем из когда-либо выпущенных на рынок.

Изображение: HotHardware

Позднее энтузиастам всё же удалось протестировать Model S Plaid на треке, который не имел покрытия, улучшающего сцепления с трассой. В ходе серии заездов было установлено, что премиальный седан Tesla разгоняется с 0 до 100 км/ч за 2,07 секунды. При этом четверть мили он проехал за 9,34 секунды, разогнавшись до 244 км/ч.

По результатам проведённых тестов можно сделать вывод о том, что Model S Plaid является невероятным достижением для автомобилестроительной отрасли. Однако из-за ограниченного производства к настоящему моменту только 25 покупателей получили свой электромобиль в пользование. Ожидается, что Tesla нарастит поставки в течение оставшейся части этого года и в начале следующего года. Что касается стоимости Model S Plaid, то розничная цена электромобиля начинается со $129 990.

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.

7 причин — Российская газета

На динамические показатели автомобиля, как известно, может влиять большое количество факторов - от очевидных, типа повышенной загрузки транспортного средства, до погодных условий, и, конечно, технического состояния машины. Давайте разберемся в наиболее актуальных причинах того, почему автомобиль, как говорят, "не едет".

Кислородное голодание

Многие водители наверняка замечали, что автомобили теряют в динамике в жаркую погоду. Это связано с уменьшением плотности воздуха.

Если нулевой температуре в одном кубическом метре содержится 1,7 кг воздуха, то при +25 его содержание снижается до 1,2 кг на кубометр. Соответственно, в жару в цилиндры попадает меньшее количество кислорода, в результате температура горения снижается, а значит, падает и отдача силового агрегата.

Похожее падение приемистости сильно ощущается также и в горной местности - из-за меньшей плотности воздуха здесь опять-таки ухудшается наполнение цилиндров.

Подсчитано, что при подъеме на каждые 1000 метров атмосферный силовой агрегат будет терять примерно по 10% мощности. А именно, на высоте 1 км 100-сильный мотор будет выдавать около 90 л.с., на 2 км - 80 л.с.. на 3 км - лишь 70 л.с. А вот турбированные двигатели гораздо лучше "атмосферников" приспособлены к работе и в жару, и на высоте, поскольку такие агрегаты качают воздух под давлением турбины, и она в любом случае создает нужное давление воздуха.

Давление в шинах

Не секрет, что уровень накачки шин ощутимо влияет не только на расход топлива, но и на разгонную динамику.

Если говорить грубо, не докачивая покрышки до требуемых значений, вы увеличиваете пятно контакта и, соответственно сцепление с дорогой, перекачивая - наоборот, уменьшаете пятно контакта. При этом в обоих случаях ухудшается также и разгонная динамика.

Еще один проблемная ситуация - когда существует разница в давлении шин. К примеру, при "перекачанных" колесах на одной стороне - машину будет тянуть в эту самую сторону. Отсюда - ухудшение управляемости, курсовой устойчивости и опять-таки - разгона. Так что оптимальные показатели ускорения автомобиль демонстрирует на шинах, накаченных до заданной нормы.

Засорение и поломки элементов топливной магистрали

В результате заправки некачественным топливом, случается, забивается сетка бензонасоса, топливный фильтр, образуется нагар на свечах.

Неисправный регулятор давления, пережатый топливопровод (например, после неосторожных выездов на бездорожье), засорившиеся форсунки, - все это также провоцирует потерю разгонной динамики.

Автомобиль либо плохо набирает скорость или, того хуже, дергается при подаче "газа". Некачественный бензин, как вариант, примеси воды в топливе, также могут вызвать перебои в работе мотора и, как следствие, ухудшение разгона. Наконец, вызвать потерю динамики может также поломка различных датчиков, в частности - датчика массового расхода топлива (ДМРВ), датчика детонации, датчика кислорода и других.

Пробуксовка сцепления

Когда сцепление автомобиля исправно, крутящий момент без потерь передается от двигателя к трансмиссии. Однако если сцепление пробуксовывает, иначе говоря, включается не полностью, происходит резкая, а потому очень ощутимая, потеря динамики.

Со стороны это выглядит так - двигатель набирает обороты, ревет, но автомобиль набирает скорость неадекватно медленно. Особенно это становится заметно при подъеме в гору.

Примечательно, что "буксовать" может сцепление как у автомобилей с "механикой", так и "роботами", "автоматами" и "вариаторами". В случае с АКП виновником оказывается неисправный гидротрансформатор, у вариатора и "робота" - дефектные элементы сцепления.

Проблемы в работе системы зажигания

Свечи, отработавший свой ресурс, равно как высоковольтные провода с пробоями могут негативно повлиять на разгонную динамику.

Поэтому необходимо произвести проверку и по возможности заменить отработавшие детали. С этим не стоит медлить в том числе потому, что плохое состояние системы зажигания может спровоцировать, к примеру, пробой катушки зажигания, а ее замена вылетит в копеечку.

Низкий уровень компрессии в цилиндрах

Низкий уровень компрессии в одном или нескольких цилиндрах двигателя - еще одна частая причина того, что машина тупит при разгоне. Такую ситуацию могут спровоцировать, к примеру, повреждение клапанов или их износ, или, скажем, поломка или залегание поршневых колец.

Чтобы уточнить диагноз, следует произвести необходимые измерения специальным прибором - компрессометром. Косвенными признаками падения компрессии являются затрудненный запуск силового агрегата, неустойчивые обороты на холостом ходу, характерные хлопки, дым из глушителя и повышенный расход масла и топлива.

Некорректная работа системы торможения

Бывает и так - из-за неадекватного состояния элементов тормозной системы колеса притормаживаются колодками во время движения.

Чаще всего такая проблема вызвана неверной регулировкой стояночного тормоза. Однако не исключены также и такие сценарии, как заклинившие поршень в тормозном цилиндре, колодки в скобе. Лечение очевидное - разобрать, почистить, смазать или заменить.

Speed Logic приложение для Android 0-100 км/ч, квотер, максималка и Lap Timer

Системные требования

Speed Logic работает на мобильных телефонах, планшетах и головных устройствах автомобилей под управлением Android OS 4.2 Jelly Bean и выше и совместим с Android 8.1 Oreo.

Приложение поддерживает соединение с внешними Bluetooth GPS приёмниками Qstarz, Garmin и аналогами, работающими по протоколу NMEA 0183. Замерить скорость вы также можете с помощью Bluetooth или Wi-Fi ELM327 OBD адаптера или USB GPS приёмника (Ublox, FTDI, Prolific).

Если ваше устройство ещё не совместимо с приложением или не работает - пожалуйста напишите нам.

При использовании внешнего Bluetooth GPS приёмника или Bluetooth OBD адаптера убедитесь, что он уже сопряжён с вашим Android устройством.

Спидометр может показывать температуру, влажность и атмосферное давление воздуха, при условии, что эти датчики физически есть в вашем устройстве.

Как измерить ускорение?

Прежде всего вам следует выбрать нужные чекпоинты в Настройках. Разгон до сотни выбран по умолчанию.

Затем выберите раздел Заезды или Заезды Pro в основном меню. Надёжно закрепите ваше устройство на приборной панели автомобиля и поймайте не менее 5 спутников. Выберите участок дороги, где вы не создадите помех другим участникам дорожного движения.

Когда вы будете готовы нажимайте кнопку Старт. Теперь Speed Logic будет ожидать начало движения вашего транпортного средства. Старт гонки сопровождается тремя короткими звуковыми сигналами. Во время прохождения каждого из чекпоинтов, отмеченных в Настройках, вы также услышите 3 коротких сигнала.

По достижении всех чекпоинтов заезд остановится и все результаты автоматически сохранятся в Истории заездов. В полной версии вы можете отправить данные по электронной почте или сохранить их в памяти устройства.

Самый быстрый электромобиль в мире стал серийным

Хорватская компания Rimac официально представила свой второй полностью электрический гиперкар. Речь идет о серийной версии концепта C_Two, которая получила собственное имя Nevera.

Производитель утверждает, что так в Хорватии называют неожиданные и сильные штормы, возникающие у побережья Адриатического моря. Впрочем, само слово «nevera» переводится с хорватского на русский как «неверие».

Большинство обещанных технических характеристик подтвердились. В движение машину с карбоновым монококом приводят четыре электромотора суммарной мощностью 1914 лошадиных сил и крутящим моментом в 2360 Нм, которые за счет понижающих редукторов превращаются в 13 430 Нм на колесах.

До 100 км/ч автомобиль разгоняется за 1,97 секунды. Разгон до 60 миль в час занимает 1,97 секунды. Интересно, что в Rimac отсчитывают время разгона не с нулевой скорости, а после того, как колеса провернулись и преодолели дистанцию в один фут. Ту же методику подсчетов использует Tesla для своих топ-моделей.

До 300 км/ч Nevera разгоняется за 9,3 секунды. Ее максимальная скорость составляет 412 километров в час.

Энергия накапливается в батарее емкостью 120 киловатт-часов. По предварительным подсчетам, запас хода составит не менее 550 километров по WLTP. Машина укомплектована 220киловаттной бортовой зарядкой и может принимать заряд от двух терминалов быстрой зарядки сразу с напряжением в 730 вольт и суммарной мощностью в 500 киловатт. В таком режиме 80% заряда накапливается за 22 минуты.

77 Фотографии

Если первый Rimac Concept One был выпущен тиражом всего 8 экземпляров, то «Невер» сделают уже 150 штук. Впрочем, все они давно заказаны и предоплачены.

Платформа Rimac Nevera будет использована и для электрического гиперкара Pininfarina Battista. До сих пор не опровергнуты слухи, что группа Vokswagen готовит сделку, по которой Porsche увеличивает свою долю в Rimac, а сама хорватская фирма получает в свое распоряжение Bugatti. Напомним, что до сегодняшнего дня именно бензиновые Bugatti были самыми быстрыми автомобилями в мире.

Какую скорость можно развить на велосипеде?

Велоспорт - один из самых распространенных видов спорта нашего столетия. Уходящий корнями в далекий XIX век, он не теряет своей популярности среди любителей и по сей день. Этому способствует не только желание быть здоровым и сильным, но и разнообразие видов и направлений катания, начиная от прогулочных велосипедов и заканчивая трюковыми дисциплинами BMX и MTB. Среди любителей большим спросом пользуются шоссейные и городские велосипеды, которые универсальны в использовании и способны достигать максимальных скоростей.

Как же определить скорость на велосипеде?

Именно этим вопросом задаются новички и любители катания. Следует отметить, что велосипедисту во время езды кажется, что скорость значительно больше, нежели она есть на самом деле. Определить реальную скорость велосипеда можно с помощью специального велокомпьютера. Такие гаджеты очень удобны: они замеряют не только скорость непосредственно в момент езды, но и среднюю скорость вашей поездки. К тому же, зачастую, эти приборы оснащены функцией записи километража, способны также измерять пульс спортсмена и рассчитывать количество потраченных калорий. И еще одним приятным бонусом является цена такого бортового компьютера: начальные модели можно приобрести и за 270 гривен.

Какую скорость можно развить на велосипеде?

Стоит помнить о том, что на скорость велосипеда влияет множество факторов, о которых мы расскажем чуть позже. Если же говорить в общих чертах, то средняя скорость, которую может поддерживать обычный любитель на прямой, колеблется в диапазоне 25 – 30 км/ч на шоссейном велосипеде и ниже - 20 км/ч на горном байке. При этом максимальная скорость по прямой может достигать 40 и 30 км/ч соответственно.

Как тип велосипеда влияет на скорость?

Геометрия рамы, размер колес, ширина руля, вес деталей – всё это не только влияет на скорость езды, но и определяет тип велосипеда и цели, в которых вело-транспорт следует использовать. Мы расскажем о самых популярных моделях, их свойствах и возможной скорости.

• Городской (прогулочный) велосипед создан для катания по ровной дороге или относительно гладкой лесной тропе. Геометрия рамы не рассчитана на слишком большие скорости, так как используется для комфортных прогулок с семьей или друзьями. Часто можно встретить прогулочные велосипеды с заниженной рамой – женской. Также встречаются модели с переключателями скоростей, что позволяет выставлять нужную передачу на определенном участке дороги. Весят такие велосипеды не много – в среднем около 14 кг. Могут развить скорость до 23 км/ч, а средняя скорость останется в пределах 12-17 км/ч в городе и около 20 км/ч на трассе.  

• Геометрия шоссейного велосипеда (шоссера) разработана специально для скоростного катания. Главной особенностью конструкции является очень высокая рама, параллельная земле, узкие обода и покрышки, а также узкий руль со специальными ручками. Ехать на шоссере следует максимально прижавшись грудью к рулю. Такой велосипед более аэродинамичен, поэтому на нем легче развить и поддерживать среднюю скорость в 28-33 км/ч.

• MTB велосипеды (горные). Существует множество видов горных велосипедов с различными характеристиками, весом и геометрией. Основная цель MTB – езда по пересеченной местности. В большинстве моделей горных велосипедов в конструкции используется передний амортизатор в виде мягкой вилки. Реже встречаются так называемые двухподвесы – велосипеды с передним и задним амортизатором. Присутствуют передачи. Весят такие велосипеды от 13 до 27 кг в зависимости от комплектации и профильного предназначения. Руль у МТВ широкий, колеса крупные с широкими покрышками. Так как протектор на таких велосипедах агрессивный, средняя скорость по шоссе составляет примерно 25 км/ч. Если сменить покрышки на слики, скорость увеличивается на 3-4 км/ч. В условиях пересечённой местности скорость, как правило, составляет от 10 до 15 км/ч.

Что такое накат велосипеда и от чего он зависит?

Накат – это количество сил, которые нужно потратить на преодоление определенного отрезка пути. Также под накатом следует подразумевать расстояние, которое велосипед проезжает без прокручивания педалей. На накат влияет множество факторов, из которых мы выделили 8 основных.

1. Покрышки и вид протектора. Для езды на твердой поверхности (асфальт, бетон, плиты) лучше всего подходят узкие слики (лысая резина без рисунка). А вот агрессивную резину с шипами и рисунком следует оставить для песка и мягкой почвы.

2. Размер колес. Как и в автомобилях, в велосипедах размер колеса имеет огромное значение. Чем больше колеса, тем лучше они катят. К тому же, такие колеса легче преодолевают мелкие неровности и ямки.

3. Масса колес. Колесо состоит из нескольких деталей: втулка, спицы, обод, камера и покрышка. И каждый элемент играет роль. Чем легче колесо, тем меньшую нагрузку вы совершаете для того, чтобы толкать велосипед.

4. Качество втулки. При одинаковом весе колес разные втулки могут иметь разный накат. Проверить это очень легко. Стоит лишь перевернуть велосипед и рукой прокрутить колесо. Чем дольше колесо будет вращаться, тем лучше работает втулка. Лучше всего использовать втулки на промышленных подшипниках.

5. Давление в камере. Чем тверже колесо – тем легче ехать по гладкой поверхности.

6. Масса велосипеда. Больший вес велосипеда так же, как и вес колес, требует больше сил для езды. Именно поэтому профессиональные спортивные модели изготавливаются из легкого, но прочного карбона.

7. Материал рамы. Чем жестче рама, тем лучше у нее накат. Чаще всего велосипеды изготавливаются из алюминия. Это наиболее прочный материал. Многие производители также искусственно уменьшают вес алюминиевой рамы, создавая light модели.

8. Амортизация велосипеда. Чаще всего амортизаторы только мешают при езде по гладкой дороге. Однако на пересеченной местности они станут хорошим помощником.

Олимпийские рекорды скорости

 Конечно же, физическая форма профессионалов сильно отличается от подготовки любителей. Однако есть люди, которые отличились и среди спортсменов. Абсолютный рекорд скорости на велосипеде составляет 268 км/ч, но при определенных условиях. Рекордсмен Фред Ромпелберг ехал по солевой равнине за машиной с обтекателем, который не только исключал сопротивление воздуха, но и создавал вихрь, тянущий Фреда за собой. Рекорд максимальной скорости при спуске с горы на MTB байке составляет 210 км/ч. В 1984 году был установлен рекорд движения по прямой со средней скоростью более 50 км/ч и этот показатель до сих пор не побит.

Напомним, что велосипеды купить можно в нашем интернет магазине VeloGO.

Rolls-Royce Wraith – обзор, характеристики, цены 2020, фото

8-ми ступенчатая АКПП Пневматическая подвеска с автоматической регулировкой дорожного просвета
Возможность регулировки дорожного просвета вручную Изменяемая жесткость амортизаторов в зависимости от скорости движения (Variable Damping Control)
Активная система курсовой устойчивости и ARS Центральный замок
Иммобилайзер Внутренняя система безопасности с датчиками движения и объема
Фары ксеноновые с автоматической регулировкой, светодиодные габаритные огни и задние фары Электрорегулируемые боковые зеркала с подогревом и автоматическим затемнением
Ламинированное лобовое стекло с повышенным поглощением ультрафиолета Электрорегулируемые передние и задние стекла
Встроенный обогрев заднего стекла Электрические доводчики дверей и крышки багажного отделения
Передний и задний парктроники Бортовой компьютер с дисплеем
Бортовая инструкция к автомобилю на русском языке Круиз-контроль
Bluetooth 4-зонный климат-контроль
Датчик дождя Полноразмерные зонты в дверях
Передние и задние двери с усиленной защитой от бокового удара Передние и задние ремни безопасности с ограничителями движения
Активные патроны безопасности в передних подголовниках Подушки безопасности (передние и боковые для водителя и переднего пассажира)
"Занавес" (Head Protection System) для передних и задних пассажиров Отделка интерьера кожей
Электрорегулируемые передние сиденья Подогрев передних сидений
Четыре напольных коврика Дисплей температуры за бортом
Кожаный мультифункциональный руль Покрышки RunFlat передние и задние, с возможностью движения на поврежденном колесе около 160 км при скорости до 80 км/ч
Индикация повреждения покрышки Аудиосистема: 10-канальный усилитель (600 ватт), 16 колонок, включая 2 сабвуфера, CD/DVD проигрыватель
Дополнительный вход для внешних аудио устройств, USB-вход для MP3, карт памяти, Apple iPod и iPhone Встроенный жесткий диск с возможностью сохранять музыкальные файлы от USB или CD ресурса (20,5 ГБ)
Вентилируемые передние и задние тормозные диски Система электронного стояночного тормоза
4-х канальная система АБС Система электронного распределения тормозного усилия (EBV)
Система динамического торможения (DBC) Специальная система помощи торможения в поворотах (CBC)
Система динамической стабилизации (DSC) 4 года гарантии без ограничения пробега
4 года бесплатного планового ТО без ограничения пробега

Расчет ускорения ракеты - Science Learning Hub

Как можно сравнить ускорение модели ракеты с ускорением космического челнока? Используя результирующую силу и массу, можно рассчитать ускорение.

Силы, действующие

Две силы, действующие на ракеты в момент пуска, - это тяга вверх и вес вниз. Вес - это сила тяжести, которая рассчитывается (на поверхности Земли) путем умножения массы (в килограммах) на 9,8.

Результирующая сила, действующая на каждую ракету, рассчитывается с использованием уравнения результирующая сила = тяга - вес.

Расчет ускорения модели ракеты

Ускорение - это мера того, насколько скорость увеличивается каждую секунду. Его можно рассчитать, используя уравнение:
ускорение = результирующая сила (ньютоны, Н), разделенная на массу (килограммы, кг).

Одна модель ракеты имеет массу 50 грамм и ракетный двигатель, который развивает тягу 5 Н в течение 1 секунды.

Чтобы найти вес, нужно преобразовать 50 г в килограммы путем деления на 1000. Это дает массу 0.050 кг. Вес - это масса (в кг) x 9,8, что дает 0,050 x 9,8 = 0,49 Н.

Результирующая сила - тяга - вес = 5 - 0,49 = 4,51 Н (без окружности).

Ускорение = равнодействующая сила, деленная на массу = 4,51 ÷ 0,050 = 90 метров в секунду в квадрате (90 м / с 2 ). Это означает, что каждую секунду скорость ракеты увеличивается на 90 м / с.

Это в девять раз больше обычного ускорения свободного падения.

Тот же метод можно использовать для полноразмерной ракеты, такой как Space Shuttle.

Расчет ускорения космического челнока

Миссия космического челнока, запущенная 24 февраля 2011 года, получила название STS-133. Он имел взлетную массу 2 миллиона килограммов (2000 тонн). Это означает, что общий вес при отталкивании составляет 2 миллиона x 9,8, что составляет примерно 20 миллионов ньютонов (20 мега ньютонов).

Тяга каждого из больших белых твердотопливных ракетных ускорителей по бокам составляла 12,5 миллиона ньютонов, а три главных двигателя в хвостовой части долота, которая выглядит как самолет (орбитальный аппарат космического корабля "Шаттл"), имели суммарную тягу в 5 единиц. .5 миллионов ньютонов. Это дает огромную общую тягу в 30,5 миллионов ньютонов!

Результирующая сила = тяга - вес = 30,5 миллионов - 20 миллионов = 10,5 миллионов ньютонов.

Ускорение = результирующая сила ÷ масса = 10,5 млн ÷ 2 млн = 5,25 м / с 2 .

Сравнение ускорений

Ускорение модели ракеты со скоростью 90 м / с 2 намного больше, чем у Space Shuttle со скоростью 5,25 м / с 2 , но есть существенная разница в движении после запуска.

Во-первых, у модели ракеты хватило топлива только на 1 секунду тяги. Через 1 секунду она достигает максимальной скорости 90 м / с (без учета сопротивления и изменения массы), но после этой 1 секунды тяги модельная ракета начинает терять скорость из-за веса и сил сопротивления, действующих в противоположном направлении. к его движению.

Для космического корабля "Шаттл" твердотопливные ракетные ускорители (ТРК) имеют достаточно топлива, чтобы обеспечить тягу в течение 124 с. Это означает, что космический шаттл ускоряется более чем на 2 минуты, прежде чем твердотопливные ракетные ускорители отделятся.(Поскольку шаттл использует свое топливо, он также становится намного легче, что увеличивает ускорение.)

Через 124 секунды шаттл уже достиг высоты 45 км и движется со скоростью 1380 м / с (4973 км / ч). В это время (когда все топливо израсходовано) SRB отделяются от внешнего бака (большая оранжевая часть). Топливо продолжает перекачиваться к трем основным двигателям еще в течение 6 минут. Ускорение продолжается до тех пор, пока орбитальный аппарат "Спейс Шаттл" в конечном итоге не достигнет скорости 28 000 км / ч и высоты более 300 км.Это позволяет ему вращаться вокруг Земли.

Сопутствующие материалы

Изучите некоторые идеи, которые являются основополагающими для понимания ракет:

Идеи действий

Изучите интерактивное использование задачи запуска ракеты в упражнении задачи запуска ракеты.

Выполните это упражнение с исследованием движения ракеты. Учащиеся исследуют движение ракеты, используя электронную таблицу с графиками движения. Они регулируют переменные и исследуют, как это влияет на высоту и скорость.

Полезная ссылка

Просмотр запуска космического корабля. Обратите внимание на время, скорость и высоту на каждом этапе пути. (Чтобы изменить скорость с миль / ч на км / ч, умножьте на 1,6.)

№ 1534: Разгон

Сегодня давайте подумаем о падении. Университет Инженерный колледж Хьюстона представляет это сериал о машинах, которые делают наши цивилизация бежит, а люди, чья изобретательность создал их.

Концепция чего-либо ускорение трудно увидеть без исчисление и графики. Но ускорение с нами каждый момент бодрствования. Мы все плаваем в одном море равномерное ускорение свободного падения. Мы все это чувствуем время. Каждый раз, когда мы бросаем или бросаем предмет, гравитация действует на него точно так же.Перейти с высотой пять футов, и вы ударите землю в восемнадцать футов в секунду. От десятифутовой стены, это становится двадцатью пятью футами в секунду.

Поэтому, когда вы увеличиваете высоту вдвое, вы не удваиваете скорость вы достигаете. Скорость растет только квадратом корень высоты падения. Кстати ты начать подвергать опасности свои конечности примерно с двадцати футов в секунду (в зависимости от вашего возраста и физического состояние).

Гравитация ускоряет любой объект со скоростью 32 футов в секунду в секунду. Но что нам делать с этот номер? Это означает, что если мы влюбимся за одну секунду мы достигнем скорости 32 фута за второй. Через две секунды мы достигаем 64 футов в секунду. второй. Скорость увеличивается как квадратный корень высоты, но в прямо пропорционально времени.

Так что ускорение сложнее, чем могло бы быть вначале казаться. Ничто не ускоряется, пока на него не воздействует сила. Это. Однако мы не чувствуем силы, когда падаем. Сила гравитация действует на каждую молекулу в нашем тела - но сила не встречает сопротивления, поэтому мы чувствуем ничего такого. Пока мы не встанем на твердый пол, мы почувствовать силу тяжести.Пол это то, что сопротивляется гравитации и действует только на наши ноги.

Итак, космонавт на орбите, который не чувствует гравитации, - это в постоянном свободном падении, постоянно ускоряясь к Земле и одновременно устремившись вперед. Спейс шаттл продолжает падать прямой путь, но достаточно быстрый, чтобы оставаться постоянная высота над Землей при ее падении - и падает, и падает.

Качайте камень на веревочке, и он следует за тем же своего рода круговой путь, как у космического шаттла. Но нет значительной силы тяжести, чтобы притяните к себе камень. Вот почему вам пришлось заменяет гравитацию струной. Теперь ты чувствуешь сколько силы нужно, чтобы разогнать скалу вдали от прямого полета.

Конечно, у большинства ускорений нет равномерность тяжести. Поднимающийся лифт сначала ускоряется, и мы чувствуем свой вес увеличить на несколько фунтов. Когда мы замедляемся на 18-й этаж, наш вес чуть-чуть падает. (Что может быть приятное ощущение.)

Но слишком многие люди этого не понимают - как автомобилисты. кто дверь багажника или не сбавляет скорость на повороте на ледяная дорога.Ускорение может нас обмануть. Вот почему Исаак Ньютон, который первым объяснил, как сила и ускорение связаны, был также изобретателем исчисление - особый язык для объяснения как все меняется во времени и пространстве. Ускорение становится намного яснее, когда у нас есть этот новый язык описать это. И я слышу отголоски прекрасного старого поговорка о языке математики: «Математика позволяет глупцам делать то, что без нее могли бы сделать только гении."

Я Джон Линхард из Хьюстонского университета, где нас интересуют изобретательные умы Работа.

(Музыкальная тема)

Рост электронной торговли в США подскочил более чем на 30%, ускоряя сдвиг в онлайн-покупках почти на 2 года

Объем продаж электронной торговли в США в этом году достигнет 794,50 млрд долларов, увеличившись на 32.4% по сравнению с прошлым годом. Это намного более высокие темпы роста, чем 18,0%, предсказанные нашим прогнозом на второй квартал, поскольку потребители продолжают избегать магазинов и совершать покупки в Интернете в условиях пандемии.

«Мы наблюдали ускорение темпов роста электронной коммерции, которые казались невозможными прошлой весной, учитывая масштабы экономического кризиса», - сказал Эндрю Липсман, главный аналитик eMarketer в Insider Intelligence. «Несмотря на то, что значительная часть изменений была вызвана основными категориями, такими как бакалея, наблюдалась удивительная сила в дискреционных категориях, таких как бытовая электроника и предметы интерьера, которые выиграли от потребностей образа жизни, вызванного пандемией.

Продажи электронной торговли достигнут 14,4% всех розничных расходов США в этом году и 19,2% к 2024 году. Без учета продаж газа и автомобилей (категории, продаваемые почти исключительно в автономном режиме), проникновение электронной торговли подскочит до 20,6%.

«Пандемия окажет долгосрочное воздействие, которое коренным образом изменит то, как люди совершают покупки», - сказала Синди Лю, старший аналитик прогнозирования eMarketer в Insider Intelligence. «Во-первых, многие магазины, особенно универмаги, могут закрыться навсегда. Во-вторых, мы считаем, что покупательское поведение потребителей навсегда изменится.Многие потребители либо делали покупки в Интернете впервые, либо делали покупки в новых категориях (например, в продуктовых магазинах). И увеличение числа новых пользователей, и частота покупок окажут долгосрочное влияние на розничную торговлю ».

Интернет-магазины настолько популярны, что более чем компенсируют снижение на 3,2% расходов на кирпичи и строительный раствор в этом году, которые упадут до 4,711 триллиона долларов. В результате общие розничные продажи в США останутся практически неизменными.

Top 10

В то время как весь пирог электронной коммерции расширяется быстрее, чем ожидалось, также будут расти доли 10 ведущих игроков электронной коммерции.Они еще больше увеличат разрыв, и в этом году на них будет приходиться 63,2% всех онлайн-продаж. В 2019 году этот показатель составлял 57,9%. Среди наиболее заметных моментов в первой десятке:

- Доля Amazon вырастет до 39,0% в 2020 году. Несмотря на то, что Amazon является крупнейшим игроком на сегодняшний день, Amazon также получит наибольший прирост доллара. .

- Доля Walmart достигнет 5,8%. В этом году Walmart вытесняет eBay, став вторым игроком в сфере электронной коммерции в США.

- Best Buy (рост на 105.5%) и Target (рост на 103,5%) увидят, что их продажи в электронной торговле более чем удвоятся, во многом благодаря популярности их предложений по пикапу.

- Kroger Co. вытесняет Macy’s, занимая 10-е место по объему продаж в электронной торговле, несмотря на то, что Macy’s развивает свой онлайн-бизнес.

Калькулятор ускорения | Определение | Формула

Калькулятор ускорения - это инструмент, помогающий определить, насколько быстро изменяется скорость объекта .Он работает тремя разными способами, в зависимости от:

  1. разница между скоростями в два разных момента времени,
  2. расстояние, пройденное при разгоне,
  3. масса ускоряющегося объекта и сила, действующая на него.

Если вы спрашиваете себя, что такое ускорение, какова формула ускорения или каковы единицы ускорения, продолжайте читать, и вы узнаете, как найти ускорение. Ускорение строго связано с движением объекта, и каждый движущийся объект обладает определенной энергией.Если вам нужно это оценить, посетите другие наши калькуляторы, где вы можете найти формулу кинетической энергии и ее угловую версию - формулу кинетической энергии вращения.

Чтобы все было понятно, мы также подготовили несколько примеров ускорения, которые распространены в физике. Вы можете найти там:

  1. центростремительное ускорение и тангенциальное ускорение,
  2. угловое ускорение,
  3. ускорение свободного падения,
  4. ускоритель частиц.

Ускорение всегда происходит, когда на объект действует ненулевая чистая сила.Вы можете почувствовать это в лифте, когда вы станете немного тяжелее (ускорение) или легче (замедление), или когда вы едете по крутому склону на санях по снегу. Более того, из общей теории относительности мы знаем, что вся Вселенная не только расширяется, но даже ускоряется! Это означает, что расстояние между двумя точками постоянно становится все больше и больше, но мы не можем чувствовать это каждый день, потому что каждый масштаб в мире тоже расширяется.

Что такое ускорение? - определение ускорения

Ускорение - это скорость изменения скорости объекта; другими словами, насколько быстро меняется скорость. Согласно второму закону Ньютона, ускорение прямо пропорционально сумме всех сил, действующих на объект, и обратно пропорционально его массе. Это все здравый смысл - если несколько разных сил толкают объект, вам нужно выяснить, что они складываются (они могут действовать в разных направлениях), а затем разделить результирующую чистую силу на массу вашего объекта.

Это определение ускорения гласит, что ускорение и сила, по сути, одно и то же. При изменении силы изменяется и ускорение, но величина его изменения зависит от массы объекта. Это неверно в ситуации, когда масса также изменяется, например, при ракетной тяге, когда сгоревшее топливо выходит из сопла ракеты. Если вы когда-нибудь задумывались, какова физика космических путешествий, взгляните на это уравнение ракеты Циолковского.

Мы можем измерить ускорение объекта напрямую с помощью акселерометра .Если повесить объект на акселерометр, он покажет ненулевое значение. Это почему? Ну, это из-за гравитационных сил, которые действуют на каждую частицу, имеющую массу. А где чистая сила, там и ускорение. Таким образом, акселерометр в состоянии покоя измеряет ускорение свободного падения, которое на поверхности Земли составляет около 31,17405 фут / с² (9,80665 м / с²) . Другими словами, это ускорение свободного падения, которое любой объект получает при свободном падении в вакууме.

Кстати о пылесосах, вы когда-нибудь смотрели «Звездные войны» или другой фильм, действие которого происходит в космосе? Эпические сражения космических кораблей, звуки бластеров, двигателей и взрывов.Что ж, это ложь. Космос - это вакуум, и в нем нельзя услышать звук (для распространения звуковых волн требуется материя). Эти битвы должны быть беззвучными! В космосе никто не услышит твой крик. Чтобы проверить скорость звука в воздухе или воде, воспользуйтесь нашим калькулятором скорости звука. Учитывается даже температура!

Как найти ускорение? - счетчик ускорения

Калькулятор ускорения на этом сайте учитывает только ситуацию, в которой объект имеет равномерное (постоянное) ускорение.В этом случае уравнение ускорения по определению представляет собой отношение изменения скорости за конкретное время. Однако здесь вы можете узнать, как найти ускорение еще двумя способами. Давайте посмотрим, как пользоваться нашим калькулятором (уравнения ускорения вы можете найти в разделе после):

  • В зависимости от имеющихся данных вы можете рассчитать ускорение тремя разными способами. Сначала выбирает соответствующее окно (# 1, # 2 или # 3),
  • [если вы выберете # 1] - Введите начальную скорость v_i и конечную v_f скорости объекта и сколько времени Δt потребовалось для изменения скорости.
  • [при выборе # 2] - Введите начальную скорость v_i , пройденное расстояние Δd и время Δt , пройденное во время ускорения. Здесь вам не нужно знать конечную скорость.
  • [при выборе # 3] - Введите массу м объекта и чистую силу F , действующую на этот объект. Это совершенно другой набор переменных, который возникает из второго закона движения Ньютона (другое определение ускорения).
  • Считайте результирующее ускорение из последнего поля. Вы также можете выполнить вычисления другим способом, если знаете, что такое ускорение, например, чтобы оценить расстояние Δd . Просто укажите остальные параметры в этом окне.

Знание того, что такое ускорение, необходимо для анализа движения объектов. Например, вы можете определить изменение импульса за определенный период времени с помощью этой формулы для импульса. Это одна из физических величин, которые мы используем в нашем калькуляторе автокатастроф, где мы объясняем и визуализируем важность ремней безопасности с помощью чисел и определяем, с какой скоростью вы можете погибнуть в автокатастрофе.Повышение скорости и содержание алкоголя в крови - главные причины автомобильных аварий. Пожалуйста, водите осторожно!

Формула ускорения - три уравнения ускорения

В 17 веке сэр Исаак Ньютон , один из самых влиятельных ученых всех времен, опубликовал свою знаменитую книгу Principia . В нем он сформулировал закон всемирного тяготения, который гласит, что любые два объекта с массой будут притягиваться друг к другу с силой, экспоненциально зависящей от расстояния между этими объектами (в частности, она обратно пропорциональна квадрату расстояния).Чем тяжелее объекты, тем больше сила тяжести. Это объясняет, например, почему планеты вращаются вокруг очень плотного Солнца.

В Principia Ньютон также включает три закона движения, которые являются центральными для понимания физики нашего мира. Калькулятор ускорения основан на трех различных уравнениях ускорения, третье из которых получено из работы Ньютона:

  1. а = (v_f - v_i) / Δt ,
  2. a = 2 * (Δd - v_i * Δt) / Δt² ,
  3. a = Ф / м ,

где:

  • a - ускорение,
  • v_i и v_f - соответственно начальная и конечная скорости,
  • Δt - время разгона,
  • Δd - расстояние, пройденное при ускорении,
  • F - чистая сила, действующая на объект, который ускоряется,
  • м - масса этого объекта.

Теперь вы знаете, как рассчитать ускорение! В следующем абзаце мы обсудим единицы ускорения (СИ и британские). Вы уже видели наши калькуляторы конвертации? Они могут сэкономить вам много времени при работе с различными юнитами. В случае расстояния вас может заинтересовать конвертер длины, который включает в себя таблицу преобразования длины. Если вы хотите переключаться между разными единицами массы, вот наш конвертер веса. Оба калькулятора позволяют быстро выполнять вычисления с любым набором единиц измерения.Попробуйте!

Блоки ускорения

Если вы уже умеете рассчитывать ускорение, давайте сосредоточимся на единицах ускорения. Вы можете вывести их из приведенных выше уравнений. Все, что вам нужно знать, это то, что скорость выражается в футах в секунду (британская / американская система) или в метрах в секунду (система СИ), а время - в секундах. Следовательно, если вы разделите скорость на время (как мы делаем в первой формуле ускорения), вы получите единицу ускорения фут / с² или м / с² в зависимости от того, какую систему вы используете.

В качестве альтернативы можно использовать третье уравнение. В этом случае вам нужно разделить силу (фунты в США и ньютоны в СИ) на массу (фунты в США и килограммы в СИ), получив пдл / фунт или Н / кг . Они оба представляют одно и то же, поскольку фунт составляет фунт / дюйм2 = фунт * фут / с² , а ньютон равен Н = кг * м / с² . Если вы замените его и уменьшите единицы, вы получите (фунт * фут / с²) / фунт = фут / с² или (кг * м / с²) / кг = м / с² .

Существует также третий вариант, который фактически широко используется.Вы можете выразить ускорение с помощью стандартного ускорения , обусловленного силой тяжести у поверхности Земли, которое определяется как g = 31,17405 фут / с² = 9,80665 м / с² . Например, если вы говорите, что лифт движется вверх с ускорением 0,2 g , это означает, что он ускоряется примерно со скоростью 6,2 фут / с² или 2 м / с² (т. Е. 0,2 * g ) . Мы округлили приведенные выше выражения до двух значащих цифр с помощью правил значащих цифр, которые вы можете найти в нашей математической категории.

Примеры ускорения

Центростремительное ускорение и тангенциальное ускорение

Ускорение - это обычно вектор, поэтому его всегда можно разложить на составляющие. Обычно у нас есть две части, которые перпендикулярны друг другу: центростремительная и тангенциальная . Центростремительное ускорение изменяет направление скорости и, следовательно, форму дорожки, но не влияет на значение скорости. С другой стороны, тангенциальное ускорение всегда перпендикулярно траектории движения.Он изменяет только значение скорости , но не ее направление.

В круговом движении (крайний левый рисунок ниже), когда объект движется по окружности круга, присутствует только центростремительный компонент. Объект будет поддерживать постоянную скорость; подумайте о Земле, которая имеет центростремительное ускорение из-за силы тяжести Солнца (на самом деле ее скорость немного меняется в течение года - см. калькулятор орбитальной скорости и калькулятор орбитального периода для получения дополнительной информации).

Когда присутствуют оба компонента, траектория объекта выглядит как на правом изображении. Что будет, если есть только тангенциальное ускорение? Затем происходит линейное движение. Это похоже на нажатие педали газа в автомобиле на прямом участке автострады. А если вы водитель, наш счетчик бензина может вас заинтересовать; оценивает стоимость проезда на автомобиле. Вы указываете экономию топлива, расстояние и цену на бензин, и вы быстро получаете стоимость поездки. Есть даже возможность разделить его на несколько человек, ведь вместе путешествовать весело и полезно! Группа разговорчивых друзей в вашей машине будет: e.g., не дать вам заснуть.

Угловое ускорение

Угловое ускорение играет важную роль в описании вращательного движения. Однако не путайте это с ранее упомянутыми центростремительными или тангенциальными ускорениями. Эта физическая величина соответствует скорости изменения угловой скорости. Другими словами, он сообщает вам, насколько быстро ускоряется вращение объекта - объект вращается все быстрее и быстрее (или все медленнее и медленнее, если угловое ускорение меньше нуля).

Знаете ли вы, что мы можем найти аналогию между этим и законом динамики Ньютона во вращательном движении? Согласно его второму закону, если вы можете переключить ускорение на угловое ускорение, силу на крутящий момент и массу на момент инерции, вы получите уравнение углового ускорения. Вы могли заметить, что некоторые физические законы, подобные этому, универсальны, что делает их действительно важными для физики.

Ускорение свободного падения

Мы несколько раз упоминали ускорение свободного падения.Он возникает из-за гравитационной силы, которая существует между каждыми двумя объектами, имеющими массу (обратите внимание, что уравнение гравитации не зависит от объема объекта - здесь важна только масса). Сначала это может показаться странным, но согласно третьему закону движения Ньютона, вы действуете на Землю с той же силой, что и Земля на вас . Однако масса Земли намного больше, чем масса человека (в ~ 10 ² раз больше), поэтому наше воздействие на Землю практически равно нулю. Это аналогично всем бактериям (в ~ 10¹⁸ раз легче человека), живущим на вашей руке; вы их даже не заметите! С другой стороны, мы чувствуем влияние нашей планеты, и это ускорение силы тяжести.

Стандартная сила тяжести по определению составляет 31,17405 фут / с² (9,80665 м / с²), поэтому, если человек весит 220 фунтов (около 100 кг), на него действует сила тяжести около 7000 фунтов на квадратный дюйм (1000 Н). Давайте введем это значение в окно № 3 нашего калькулятора вместе с массой Земли (1,317 × 10²⁵ фунта или 5,972 × 10²⁴ кг в экспоненциальном представлении). Что такое расчетное ускорение? Это настолько мало , что наш калькулятор считает, что это ноль . Мы ничего не значим по сравнению с планетой!

Ускоритель частиц

Поговорив об огромных объектах в космосе, перейдем к микроскопическому миру частиц.Хотя мы не можем видеть их глазами, мы использовали частицы высоких энергий, такие как электроны и протоны, и регулярно используем их в ускорителях частиц; распространены в физике, химии и медицине. Мы используем их для уничтожения раковых клеток, сохраняя при этом окружающую здоровую ткань, или исследуем структуру материала в атомном масштабе. В последнее время рак - одна из болезней достатка, которая, вероятно, является следствием роста благосостояния в обществе. Даже неправильное питание может увеличить риск рака! С помощью этого ежедневного калькулятора протеина вы можете проверить, сколько протеина вам нужно в день, и, если вы также хотите улучшить свою физическую форму, наш макро-калькулятор здесь, чтобы помочь вам.

Вы, наверное, знаете о Большом адронном коллайдере (ЦЕРН), самом мощном ускорителе элементарных частиц в мире. Это позволяет нам сделать шаг вперед, чтобы понять, как устроена Вселенная, и разработать технологии, которые могут найти множество важных приложений в будущем. Однако, чтобы достичь таких высоких энергий, мы должны разогнать частицы до скоростей, близких к скорости света. Вкратце, мы можем сделать это с помощью магнитных или электрических полей. Чтобы увидеть, насколько быстро частицы ускоряются по сравнению со стандартной силой тяжести, посмотрите наше ускорение в калькуляторе электрического поля, где мы объяснили, как рассчитать ускорение заряженных частиц.

Мир микроскопических частиц управляется статистической физикой, которая уделяет особое внимание концепции вероятности. У нас есть много калькуляторов, связанных с этой темой. Взгляните на калькулятор вероятности, чтобы узнать, как найти вероятность, или попробуйте калькулятор перестановок, чтобы определить количество способов, которыми вы можете упорядочить определенное количество элементов. Физики используют перестановку для предсказания теоретических свойств материала, которые затем можно наблюдать в повседневной жизни. Например, вы можете узнать, какова средняя скорость частиц газа.

FAQ

Является ли ускорение вектором?

Да, , ускорение - это вектор, так как имеет как величину, так и направление . Величина - это то, насколько быстро объект ускоряется, а направление - это то, происходит ли ускорение в направлении движения объекта или против него. Это соответственно ускорение и замедление.

Как масса влияет на ускорение?

Если сила, с которой объект толкает, остается прежней, ускорение будет уменьшаться по мере увеличения массы .Это потому, что F / m = a, поэтому по мере увеличения массы фракция становится все меньше и меньше.

Может ли ускорение быть отрицательным?

Да , ускорение может быть отрицательным, , которое известно как замедление . Два объекта с равным, но противоположным ускорением будут ускоряться на одинаковую величину, только в двух противоположных направлениях.

Как определить среднее ускорение?

  1. Рассчитайте изменение скорости на за заданное время.
  2. Рассчитайте изменение во времени за рассматриваемый период.
  3. Разделите изменение скорости на изменение во времени.
  4. Результат - среднее ускорение за этот период.

Как узнать величину ускорения?

  1. Преобразуйте величину силы в Ньютоны.
  2. Измените массу объекта на килограммы.
  3. Умножьте оба значения на вместе, чтобы найти ускорение в м / с 2 .

В чем разница между ускорением и скоростью?

Скорость - это скорость, с которой объект перемещается на в определенном направлении, а ускорение - это то, как скорость этого объекта на изменяется со временем. Оба имеют величину и направление, но их единицы измерения - м / с и 2 м / с соответственно.

Как найти угловое ускорение?

  1. Используйте уравнения углового ускорения: a = Δv / Δt .
  2. Найдите начальную и конечную угловую скорость в радианах / с.
  3. Вычтите начальную угловую скорость из конечной угловой скорости, чтобы получить изменение угловой скорости .
  4. Найдите начальное и конечное время для рассматриваемого периода.
  5. Вычтите начальное время из последнего, чтобы получить изменение во времени .
  6. Разделите изменение угловой скорости на изменение во времени, чтобы получить угловое ускорение в радианах / с. 2 .

Разгон

Последняя математическая величина, обсуждаемая в Уроке 1, - это ускорение. Часто путают, что ускорение имеет значение, сильно отличающееся от значения, которое ассоциируется с ним спортивными комментаторами и другими людьми. Определение ускорения:

  • Ускорение - это векторная величина, которая определяется как скорость, с которой объект меняет свою скорость. Объект ускоряется, если он меняет свою скорость.

Спортивные комментаторы иногда говорят, что человек ускоряется, если он / она быстро движется. И все же ускорение не имеет ничего общего с быстрым движением. Человек может двигаться очень быстро, но при этом не ускоряться. Ускорение связано с изменением скорости движения объекта. Если объект не меняет свою скорость, значит, объект не ускоряется. Данные справа представляют движущийся на север ускоряющийся объект. Скорость меняется с течением времени.Фактически, скорость изменяется на постоянную величину - 10 м / с - каждую секунду. Каждый раз, когда скорость объекта изменяется, объект считается ускоряющимся; у него есть ускорение.


Значение постоянного ускорения

Иногда ускоряющийся объект меняет свою скорость на одну и ту же величину каждую секунду. Как упоминалось в предыдущем абзаце, приведенная выше таблица данных показывает, что объект меняет свою скорость на 10 м / с каждую последующую секунду.Это называется постоянным ускорением, поскольку скорость изменяется на постоянную величину каждую секунду. Не следует путать объект с постоянным ускорением с объектом с постоянной скоростью. Не дайте себя обмануть! Если объект меняет свою скорость - на постоянную или переменную величину - то это ускоряющийся объект. И объект с постоянной скоростью не ускоряется. Приведенные ниже таблицы данных отображают движения объектов с постоянным ускорением и изменяющимся ускорением.Обратите внимание, что каждый объект имеет изменяющуюся скорость.

Поскольку ускоряющиеся объекты постоянно меняют свою скорость, можно сказать, что пройденное расстояние / время не является постоянной величиной. Например, падающий объект обычно ускоряется при падении. Если бы мы наблюдали движение свободно падающего объекта (движение свободного падения будет подробно обсуждаться позже), мы бы заметили, что объект имеет среднюю скорость примерно 5 м / с в первую секунду, примерно 15 м / с. во второй секунде примерно 25 м / с в третью секунду, примерно 35 м / с в четвертую секунду и т. д.Наш свободно падающий объект будет постоянно ускоряться. Учитывая эти средние значения скорости в течение каждого последовательного временного интервала в 1 секунду, мы могли бы сказать, что объект упадет на 5 метров в первую секунду, 15 метров во вторую секунду (для общего расстояния 20 метров), 25 метров в третью. второй (для общей дистанции 45 метров), 35 метров в четвертой секунде (для общей дистанции 80 метров через четыре секунды). Эти числа приведены в таблице ниже.

Время
Интервал
Изменение скорости
В течение интервала
пр.Скорость
В течение интервала
Пройденное расстояние
В течение интервала
Общее пройденное расстояние с
От 0 с до конца интервала
0 - 1,0 с от 0 до ~ 10 м / с ~ 5 м / с ~ 5 м ~ 5 м
1,0 - 2,0 с ~ 10-20 м / с ~ 15 м / с ~ 15 м ~ 20 м
2.0 - 3,0 с ~ от 20 до 30 м / с ~ 25 м / с ~ 25 м ~ 45 м
3,0 - 4,0 с ~ 30-40 м / с ~ 35 м / с ~ 35 м ~ 80 м

Примечание. Используемый здесь символ ~ означает приблизительно.

Это обсуждение показывает, что свободно падающий объект, который ускоряется с постоянной скоростью, будет преодолевать разные расстояния за каждую последующую секунду.2) расстояние; расстояние, пройденное за четыре секунды, в 16 раз превышает расстояние, пройденное за одну секунду. Для объектов с постоянным ускорением расстояние перемещения прямо пропорционально квадрату времени перемещения.

Расчет среднего ускорения

Среднее ускорение (a) любого объекта за заданный интервал времени (t) может быть вычислено с помощью уравнения

Это уравнение можно использовать для расчета ускорения объекта, движение которого представлено приведенной выше таблицей данных скорость-время.Данные скорости-времени в таблице показывают, что объект имеет ускорение 10 м / с / с. Расчет показан ниже.

Значения ускорения выражаются в единицах скорости / времени. Типичные устройства ускорения включают следующее:

м / с / с
миль / час / с
км / час / с
м / с 2

Эти устройства могут показаться немного неудобными для начинающего студента-физика. Тем не менее, это очень разумные единицы, когда вы начинаете рассматривать определение и уравнение ускорения.Причина появления единиц становится очевидной после изучения уравнения ускорения.

Поскольку ускорение - это изменение скорости с течением времени, единицы измерения ускорения - это единицы скорости, деленные на единицы времени, то есть (м / с) / с или (миль / час) / с. Единицу измерения (м / с) / с можно математически упростить до м / с 2 .

Направление вектора ускорения

Поскольку ускорение является векторной величиной, с ним связано направление.Направление вектора ускорения зависит от двух вещей:

  • , ускоряется или замедляется объект
  • , движется ли объект в + или - направлении

Общий принцип определения ускорения:

Если объект замедляется, то его ускорение происходит в направлении, противоположном его движению.

Этот общий принцип может применяться для определения того, является ли знак ускорения объекта положительным или отрицательным, вправо или влево, вверх или вниз и т. Д.Рассмотрим две таблицы данных ниже. В каждом случае ускорение объекта происходит в положительном направлении . В Примере A объект движется в положительном направлении (т.е. имеет положительную скорость ) и ускоряется. Когда объект ускоряется, ускорение совпадает с направлением скорости. Таким образом, этот объект имеет положительное ускорение. В примере B объект движется в отрицательном направлении () (т. Е. Имеет отрицательную скорость) и замедляется.Согласно нашему общему принципу, когда объект замедляется, ускорение происходит в направлении, противоположном скорости. Таким образом, этот объект также имеет положительное ускорение.

Тот же самый общий принцип может быть применен к движению объектов, представленных в двух таблицах данных ниже. В каждом случае ускорение объекта происходит в отрицательном направлении . В примере C объект движется в положительном направлении (т. Е. ).е., имеет положительную скорость ) и замедляется. Согласно нашему принципу, когда объект замедляется, ускорение происходит в направлении, противоположном скорости. Таким образом, этот объект имеет отрицательное ускорение. В Примере D объект движется в отрицательном направлении на (т. Е. Имеет отрицательную скорость на ) и ускоряется. Когда объект ускоряется, ускорение совпадает с направлением скорости. Таким образом, этот объект также имеет отрицательное ускорение.

Обратите внимание на использование положительных и отрицательных слов в приведенном выше обсуждении (Примеры A - D). В физике использование положительного и отрицательного всегда имеет физический смысл. Это больше, чем просто математический символ. Положительное и отрицательное, используемые здесь для описания скорости и ускорения движущегося объекта, описывают направление. И скорость, и ускорение являются векторными величинами, и полное описание величины требует использования прилагательного направленного действия.Север, юг, восток, запад, вправо, влево, вверх и вниз - все прилагательные направленного действия. Физика часто заимствует из математики и использует символы + и - как направленные прилагательные. В соответствии с математическим соглашением, используемым в числовых линиях и графиках, положительное значение часто означает вправо или вверх, а отрицательное - влево или вниз. Таким образом, сказать, что объект имеет отрицательное ускорение, как в примерах C и D, означает просто сказать, что его ускорение идет влево или вниз (или в любом направлении, определенном как отрицательное).Отрицательные ускорения не относятся к значениям ускорения меньше 0. Ускорение -2 м / с / с - это ускорение с величиной 2 м / с / с, которое направлено в отрицательном направлении.

Мы хотели бы предложить ... Иногда просто прочитать об этом недостаточно. Вы должны с ним взаимодействовать! И это именно то, что вы делаете, когда используете один из интерактивных материалов The Physics Classroom. Мы хотели бы предложить вам совместить чтение этой страницы с использованием нашего Name That Motion Interactive.Он находится в разделе «Интерактивная физика» и позволяет учащемуся применять концепции скорости, скорости и ускорения.

Проверьте свое понимание

Чтобы проверить свое понимание концепции ускорения, рассмотрите следующие проблемы и соответствующие решения. Используйте уравнение ускорения, чтобы определить ускорение для следующих двух движений.


Темная энергия, темная материя | Управление научной миссии

В начале 1990-х годов одно было совершенно очевидно относительно расширения Вселенной.У него может быть достаточно плотности энергии, чтобы остановить его расширение и повторное сжатие, у него может быть настолько низкая плотность энергии, что он никогда не перестанет расширяться, но гравитация наверняка замедлит расширение с течением времени. Конечно, замедления не наблюдалось, но, теоретически, Вселенная должна была замедляться. Вселенная полна материи, и сила притяжения притяжения объединяет все вещества. Затем наступил 1998 год и наблюдения очень далеких сверхновых с помощью космического телескопа Хаббла (HST) показали, что давным-давно Вселенная на самом деле расширялась медленнее, чем сегодня.Таким образом, расширение Вселенной не замедлялось из-за гравитации, как все думали, оно ускорялось. Этого никто не ожидал, никто не знал, как это объяснить. Но что-то было причиной этого.

В конце концов теоретики пришли к трем объяснениям. Возможно, это было результатом давно отвергнутой версии теории гравитации Эйнштейна, которая содержала так называемую «космологическую постоянную». Может быть, это был какой-то странный вид энергетической жидкости, заполняющей пространство. Может быть, что-то не так с теорией гравитации Эйнштейна, и новая теория могла бы включать какое-то поле, которое создает это космическое ускорение.Теоретики до сих пор не знают, какое объяснение является правильным, но они дали этому решению имя. Это называется темной энергией.

Что такое темная энергия?

Больше неизвестно, чем известно. Мы знаем, сколько там темной энергии, потому что знаем, как она влияет на расширение Вселенной. В остальном это полная загадка. Но это важная загадка. Оказывается, примерно 68% Вселенной - это темная энергия. Темная материя составляет около 27%. Остальное - все на Земле, все, что когда-либо наблюдалось всеми нашими приборами, вся обычная материя - составляет менее 5% Вселенной.Если подумать, может быть, это вообще не следует называть "нормальной" материей, поскольку это такая малая часть Вселенной.

Эта диаграмма показывает изменения в скорости расширения с момента рождения Вселенной 15 миллиардов лет назад. Чем полегче кривая, тем выше скорость расширения. Кривая заметно изменилась примерно 7,5 миллиардов лет назад, когда объекты во Вселенной начали разлетаться быстрее. Астрономы предполагают, что более высокая скорость расширения обусловлена ​​таинственной темной силой, которая разрывает галактики.

Авторы и права: NASA / STSci / Ann Feild


Одно из объяснений темной энергии состоит в том, что это свойство пространства. Альберт Эйнштейн был первым, кто понял, что пустое пространство - это не ничто. Космос обладает удивительными свойствами, многие из которых только начинают изучаться. Первое свойство, которое обнаружил Эйнштейн, заключается в том, что возможно появление большего пространства. Затем одна версия теории гравитации Эйнштейна, содержащая космологическую постоянную, делает второе предсказание: «пустое пространство» может обладать собственной энергией.Поскольку эта энергия является свойством самого пространства, она не будет разбавляться при расширении пространства. Чем больше пространства появляется, тем больше энергии пространства появляется. В результате эта форма энергии заставит Вселенную расширяться все быстрее и быстрее. К сожалению, никто не понимает, почему космологическая постоянная вообще должна присутствовать, не говоря уже о том, почему она имеет именно то значение, которое вызывает наблюдаемое ускорение Вселенной.

На этом изображении показано распределение темной материи, галактик и горячего газа в ядре сливающегося скопления галактик Abell 520.Результат может бросить вызов основным теориям темной материи.


Другое объяснение того, как пространство приобретает энергию, исходит из квантовой теории материи. Согласно этой теории, «пустое пространство» на самом деле заполнено временными («виртуальными») частицами, которые постоянно образуются, а затем исчезают. Но когда физики попытались подсчитать, сколько энергии это даст пустому пространству, ответ оказался неверным - во многом неверным. Число получилось в 10 120 раз больше. Это 1 со 120 нулями после нее.Трудно получить настолько плохой ответ. Так что загадка продолжается.

Другое объяснение темной энергии состоит в том, что это новый вид динамической энергетической жидкости или поля, чего-то, что заполняет все пространство, но что-то, чье влияние на расширение Вселенной противоположно влиянию материи и нормальной энергии. Некоторые теоретики назвали эту «квинтэссенцию» в честь пятого элемента греческих философов. Но если квинтэссенция является ответом, мы все еще не знаем, на что она похожа, с чем она взаимодействует и почему существует.Так что загадка продолжается.

Последняя возможность состоит в том, что теория гравитации Эйнштейна неверна. Это не только повлияет на расширение Вселенной, но также повлияет на поведение нормальной материи в галактиках и скоплениях галактик. Этот факт дал бы возможность решить, является ли решение проблемы темной энергии новой теорией гравитации или нет: мы могли бы наблюдать, как галактики объединяются в скопления. Но если окажется, что нужна новая теория гравитации, что это будет за теория? Как он мог правильно описать движение тел в Солнечной системе, как, как известно, делает теория Эйнштейна, и при этом дать нам другое предсказание для Вселенной, которое нам нужно? Есть кандидатские теории, но ни одна из них не является убедительной.Так что загадка продолжается.

Что нужно для выбора между возможностями темной энергии - свойством пространства, новой динамической жидкостью или новой теорией гравитации - это больше данных, более точные данные.

Что такое темная материя?

Подгоняя теоретическую модель состава Вселенной к объединенному набору космологических наблюдений, ученые пришли к описанному выше составу: ~ 68% темной энергии, ~ 27% темной материи, ~ 5% нормального вещества.Что такое темная материя?

Мы гораздо более уверены в том, чем не является темная материя, чем в том, чем она является. Во-первых, он темный, что означает, что он не в форме звезд и планет, которые мы видим. Наблюдения показывают, что во Вселенной слишком мало видимой материи, чтобы покрыть 27%, необходимые для наблюдений. Во-вторых, это не темные облака нормальной материи, состоящей из частиц, называемых барионами. Мы знаем это, потому что мы могли бы обнаруживать барионные облака по их поглощению излучения, проходящего через них.В-третьих, темная материя не является антивеществом, потому что мы не видим уникальных гамма-лучей, которые образуются при аннигилировании антивещества с материей. Наконец, мы можем исключить большие черные дыры размером с галактику на основе того, сколько гравитационных линз мы видим. Высокие концентрации вещества искривляют свет, проходящий рядом с ними, от более удаленных объектов, но мы не видим достаточно событий линзирования, чтобы предположить, что такие объекты составляют необходимый 25% вклад темной материи.

Одно из самых сложных и драматических столкновений между скоплениями галактик, когда-либо виденных, запечатлено на этом новом составном изображении Abell 2744.Синим цветом показана карта общей массовой концентрации (в основном темной материи).


Однако, на данный момент, есть еще несколько жизнеспособных возможностей темной материи. Барионная материя все еще могла бы составлять темную материю, если бы вся она была связана коричневыми карликами или небольшими плотными кусками тяжелых элементов. Эти возможности известны как массивные компактные гало-объекты или «МАЧО». Но наиболее распространено мнение, что темная материя вовсе не барионная, а состоит из других, более экзотических частиц, таких как аксионы или WIMPS (слабовзаимодействующие массивные частицы).

Исследователи были удивлены, когда они обнаружили галактику NGC 1052-DF2, в которой отсутствует большая часть, если не вся темная материя.

Недавние открытия
Дата Дискавери
26 ноября 2020 Новые данные телескопа Хаббла объясняют отсутствие темной материи в NGC 1052-DF4
21 сентября 2020 Избыток темной материи (NGC 5585)
10 сентября 2020 Данные телескопа Хаббла предполагают, что в современных теориях о темной материи отсутствует какой-то ингредиент
10 марта 2020 Моделирование слизистой плесени, использованное для картирования темной материи, удерживающей Вселенную воедино
8 января 2020 Хаббл обнаруживает мельчайшие известные сгустки темной материи
9 сентября 2019 Темная материя во чреве кита - UGC 695
3 июня 2019 Сердце одинокой галактики наполнено темной материей (Маркарян 1216)
29 января 2019 Астрономы обнаружили, что темная энергия может меняться со временем
20 декабря 2018 Слабое свечение в скоплениях галактик освещает темную материю
17 июля 2018 От почти идеальной вселенной к лучшему из обоих миров
20 июня 2018 XMM-Newton обнаруживает пропавший межгалактический материал
18 апреля 2018 Где пропавшее вещество Вселенной?
28 марта 2018 Темная материя пропадает в странной галактике

Почему Tesla - самые быстрорастущие серийные автомобили

  • Tesla Model S Performance - самый быстрорастущий серийный автомобиль.
  • Роскошный седан разгоняется до 100 км / ч всего за 2,4 секунды, что превосходит все доступные сегодня суперкары.
  • Tesla обеспечивает максимальную эффективность на каждом этапе и использует программное обеспечение, чтобы разблокировать максимальную выходную мощность батареи для достижения впечатляющего ускорения.

Ниже приводится расшифровка видеозаписи.

Зритель: Вот оно.

Рассказчик: 2.4 секунды. Пассажир: Ух ты! Рассказчик: Это все, что нужно, чтобы этот Tesla разогнался до 100 км / ч с места. Это быстрее, чем у Bugatti Chiron, самого быстрого автомобиля в мире, который разгоняется от нуля до 60 за 2,5 секунды. Инженеры Tesla годами работали, чтобы сократить время разгона Model S Performance на десятые доли секунды. Итак, что именно делает его таким хорошим при таком быстром ускорении?

Во-первых, электромобили всегда будут эффективнее обычного автомобиля с двигателем внутреннего сгорания.И чем эффективнее машина, тем лучше она работает. Автомобили с бензиновым двигателем заполнены тысячами деталей, соединяющих вместе различные механические компоненты, чтобы передавать мощность от двигателя к колесам. Для этого двигатель передает мощность в трансмиссию, которая преобразует эту мощность в полезную энергию через шестерни, муфты и различные электрические компоненты, прежде чем передавать ее на карданный вал, который в конечном итоге вращает колеса. На каждом этапе этого процесса происходит потеря энергии из-за трения различных движущихся частей.Электромобили намного проще отчасти потому, что они могут разгоняться с нуля до максимальной скорости, не переключая ни одной передачи. Поскольку электромобили не должны переключать передачи, весь крутящий момент, который они могут создать, доступен при нулевых оборотах в минуту или оборотов в минуту. Это то, что называется мгновенным крутящим моментом.

Пассажир: Боже мой!

Рассказчик: Но давайте сделаем шаг назад и поговорим о том, откуда берется эта сила. Батарея. Батареи электромобилей варьируются от примерно 20 киловатт-часов до 100 киловатт-часов.Это число представляет, сколько энергии может хранить аккумулятор, также известное как плотность энергии. Аккумулятор на 100 киловатт-часов, установленный в Model S Performance, составляет 762 лошадиных силы, что на уровне Lamborghini Aventador SVJ, но именно плотность мощности этой батареи определяет, сколько мощности может быть доставлено на электродвигатель в секунду. Чем выше удельная мощность, тем быстрее автомобиль может разгоняться. Tesla отказалась сообщить точную удельную мощность своих батарей, но беглый взгляд на то, как Model S Performance по сравнению с другими электромобилями, докажет, что это одна из самых энергоемких батарей в электромобиле, доступном сегодня.Но сила - это еще не все. Автомобиль может ускоряться только с той скоростью, с которой шины могут сцепиться с дорогой.

Сцепление - один из важнейших факторов в гонках. Если ваши шины не могут сцепиться с дорогой, значит, ваша машина никуда не денется. Tesla включает в себя три функции, которые обычно встречаются в других мощных автомобилях, чтобы максимизировать сцепление между шинами и дорогой, что позволяет автомобилю ускоряться более эффективно. Первый - полноприводный. Два электродвигателя в передней и задней части автомобиля передают мощность на все четыре колеса одновременно, что, конечно же, увеличивает тягу.Тогда есть векторизация крутящего момента. Программное обеспечение Tesla измеряет, насколько хорошо каждая из шин сцепляется с дорогой, и регулирует крутящий момент спереди и сзади независимо сотни раз в секунду, чтобы обеспечить постоянное максимальное сцепление шин с дорогой и продвижение автомобиля вперед. И, наконец, Tesla использует шину с рисунком протектора, специально разработанным для максимального контакта с землей.

Пока что все в Model S Performance, за исключением аккумуляторной технологии Tesla, можно найти в других мощных автомобилях или электромобилях.Вместе эти функции дают Model S время от нуля до 60 за 3,7 секунды, что делает его ускорение сопоставимым с Alfa Romeo Giulia или Dodge Challenger Hellcat, оба из которых сами по себе являются впечатляющими автомобилями. Но не такой уж секретный соус, который продвигает Model S к характеристикам суперкара и сокращает еще 1,3 секунды, - это режим Ludicrous Plus и управление запуском.

Режим Ludicrous Plus подготавливает аккумулятор к максимальной производительности, нагревая его точно до 122 градусов, чтобы повысить выходную мощность примерно на 46 лошадиных сил, согласно недавнему тесту последнего обновления прошивки DragTimes.Двигатели, инверторы и трансмиссия могут выдерживать более высокие температуры в течение более длительного периода времени, прежде чем автомобиль ограничит мощность для охлаждения компонентов автомобиля, позволяя автомобилю дольше выдерживать напряженное вождение, такое как дрэг-рейсинг. Благодаря системе управления запуском передняя подвеска принимает положение гепарда, чтобы усилить нагрузку на передние колеса более равномерно, что еще больше улучшает сцепление с дорогой. Ось также предварительно нагружена небольшим крутящим моментом, похожим на оттягивание рогатки назад для создания натяжения перед запуском снаряда.Но в данном случае снаряд - это машина.

Невероятной производительности Model S можно отнести не только одну особенность. Вместо этого это система, которая максимизирует мощность и эффективность на каждом этапе.

Пассажир: Я могу делать это каждый день. [водитель смеется] Мне это нужно каждый день, Брукс. Каждый день. [оба смеются]

ПРИМЕЧАНИЕ РЕДАКТОРА: это видео было первоначально опубликовано в апреле 2020 года.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *