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ダイナミクスは、オブジェクトに作用し、オブジェクトを相互に作用させる力の研究です。静的は静止時のオブジェクトにかかる力を研究しますが、ダイナミクスは、オブジェクトが速度(加速度)を変更するときにオブジェクトに適用される力(インパルスまたは推力)を指します。質量は、速度の変化に対するオブジェクトの抵抗を定義し、重量は、その質量に作用する地球の重力の加速度(速度の変化率)によってオブジェクトを地球の中心に引き付ける力に対応します。動的負荷は、オブジェクトを特定の方向に加速しているためにシステムに加えられる力に対応します。
重力による垂直荷重(垂直)
ステップ1
動的負荷を計算するアプリケーションを定義します。エレベーターのスケールは、使用するのに適した方法です。 20階のボタンを押すと、床レベルにあるエレベーター内の体重計で68 kgの大人が68 kgを見ることができます。エレベーターは4秒あたり5メートルの加速度で上昇します。静止しているオブジェクトがその速度まで加速するのに4秒かかることがわかっているので、4秒以上の加速中にスケールで読み取られる動的負荷を計算することができます。
ステップ2
瞬間的な加速率を計算します。エレベーターの速度が5 m / sに達するまでに4秒かかるため、平均加速度は5 m /s²/ 4 s = 1.25メートル/秒2です。
ステップ3
F(力)= m(質量)x a(加速度)であるニュートンの第2法則を適用して、垂直加速中のエレベーターの動的負荷を計算します。この式で確立された値を置き換えます(動的負荷):力= 68 kg x [(9.75-1.21)m /s²/重力加速度(9.75 m /s²)] = 76.5 kg。スケールは、地面で休んでいる間は68 kg、4秒の垂直加速度で1.25メートル/秒の正方形で76.5 kgを読み取ります。
水平力によって加えられる動的負荷の計算
ステップ1
水平動的荷重式を定義します。この例では、1.36トンの車両が時速0から96.4キロに加速しています。この情報を使用して、車両の車輪の動的負荷を計算できます。
ステップ2
車両の加速率を計算します。 28 m / s / 7.2 s。これにより、1秒あたり平均3.72メートルの正方形になります。
ステップ3
F = m x a、ニュートンの第2法則を解いて、車輪にかかる動的負荷を計算します。与えられた値を置き換えると、F = 1360 kg x 3.72 m /s²/ 9.8 m /s²または1360 x 0.3795 = 503 kgで、車を加速するために車輪にかかる動的負荷を表します。