Jos formulalla ajaa vaikka 300km/h kaiteeseen ja pysähtyminen kestää tasasella hidastuvuudella vaikka 2 sekuntia, niin paljoko tossa tilanteessa on geetä? ja millä kaavalla sen saa selville?
Miten lasketaan g-voima?
tollo
4931112
0Äänestä
Muut lukivat myös
Odottaa vastausta
Näihin keskusteluihin ei ole vielä vastattu. Ole ensimmäinen.
Vastaukset 49
Vanhimmat
vastaukseksi 41 Geetä. Keskinopeus tässä on 41.66m/s (150km/h) ja kaavalla s=0,5*a*t^2 tämä kai selviää. En kyllä ole satavarma, onko vastaus oikein. Aika kauan on siitä kun näitä laskettii, eikä kaavakirjaakaan ole nyt saatavilla.
Itsekin aioin kirjoittaa saman kysymyksen, mielessä se Ralfin törmäys. Siis vauhti 300kmh hidastuvuus 300-0 tapahtuu sillä matkalla mitä se auto meni peräpäästä kasaan eli n. 0.5m!!! Vauhtihan käy nollassa alkuperäiseen etenemissuuntaan nähden, kunnes muuttaa suuntaa.
Mutta samalla koko systeemi liikkui eteenpäin, kyseessähän oli törmäyssysteemi. Tottakai auto menee peräpäästään kasaan, mutta autot eivät pysähtyneet törmäyshetkellä. Iso osa voimasta meni kuitenkin metallin muodonmuutokseen, lämpöön, naapuri auton liikesuunnan muutokseen jne..
Kiihtyvyys on nopeuden muutos tietyssä ajassa.
Nopeus on 300km/h eli 83,333m/s ja aika 2s.
(83,333m/s) / 2s = 41,66m/s^2.
Maan vetovoiman kiihtyvyys (joka siis on yksi g) on noin 9,8m/s^2.
Esimerkiksi: "...kohdistui kolme geetä", tarkoittaa että johonkin kohdistui kolme kertaa maan vetovoiman suuruinen voima.
(41,666m/s^2) / (9,8m/s^2) = 4,25
Eli about neljä geetä käsittääkseni....
hidastuvuus törmäyksessä 300-0 tapahtuu PUOLENMETRIN matkalla! eli jokunen sekunnin murto osa.
Muistelen että suurimmat G-voimat mistä ihminen on jäänyt henkiin olis ollu jotain 17 tai sinnepäin.
Hidastuvaa ja kiihtyvää liikettä kuvaavat yhtälöt
v = a*t
ja
s = a*t^2/2,
joissa v on nopeus, a kiihtyvyys, t aika ja s matka.
Jos matka s ja nopeus v tunnetaan, niin yhtälöpari voidaan ratkaista t:n ja a:n suhteen eli
a = 1/2*v^2/s, t = 2*s/v.
Numeroarvoilla s = 0,5 m ja v = 83.3 m/s saadaan tuloksiksi t = 0,012 s ja a = 6944 m/s^2 eli 708 G.
Johtopäätöksenä voisi todeta, että jos kuljettajana ei ole toiminut aito teräsmies, niin joko nopeuden tai pysähtymismatkan arvioissa on dekadivirhe.
Ralfin tapauksessa kannattaa ehkä huomioida nopeuden vektorit.. Kohtisuora nopeusvektori radan reunaa vasten ei varmasti ollut lähellekään 300km/h suuruudeltaan, siis pituudeltaan. Radan reunan suuntainen nopeusvektori taas oli huomattavan suuri. Hidastuvuus pitäisi siis laskea reunaa kohtisuoraa olevan vektorin perusteella.
Tosin eipä se hidastuvuuskaan kestänyt lähellekään kahta sekuntia seinään törmätessä.
Väittäisinpä pienen taulukkolaskentasession jälkeen, että sekä arvioitu nopeus että pysähtymismatka noissa alkuperäisissä alkuarvoissa oli melkoisesti pielessä.
Kun törmäysnopeudeksi otetaan 12,5 m/s ja pysähtymismatkaksi 0,5 m, niin kiihtyvyydeksi tulee 16 G. Sama 16 G saadaan, jos oletetaan nopeudeksi 17,7 m/s ja pysähtymismatkaksi 1 m.
Joka tapauksessa tuo 2 sekunnin pysähtymisaika ei voi pitää paikkaansa, koska pysähtymisajat em. tapauksissa ovat 0,08 ja 0,11 s. Kahden sekunnin pysähtymisaika 300 km/h nopeudesta tuottaa matkaksi 83 m ja kiihtyvyydeksi 4,2 G.
muutetaan arvoja hieman ja oletetaan että törmäysnopeus olisi ollut vaikkapa 250kmh ja osumiskulma n.20* niin minkälaisia arvoja silloin laskelmista tulee?
selvisi että Formuloissa rikotaan fysiikan lakeja!
jumaliste, g-voimilla tarkoitetaan alaspäin vaikuttavia voimia. joten sivusuuntaisessa liikkessä on g-voimat väärä termi.
Kun esitetään kysymys "montako g:tä" kysytään tarkemmin "moninkokertainen voima havaitsijaan vaikuttaa verrattuna maan vetovoimaan?"
Jos olet pyörinyt sellaisessa laitteessa kuin lasten leikkipuistoista löytyy, oletko koskaan ihmetellyt miksi meinaat lentää laitteesta ulos?
se on keskipakoisvoima eikä mikään g-voima
Tasaisessa kiihtyvyydessä menee näin:
nopeus = v
matka = L
aika = t
kiihtyvyys = a
v = a * t
L = 0.5 * v * t
L= 0.5 * a * t * t
Tiedetään
v = 300 km/h = 300000m/3600 s = 83 m/s
L = 1 m (auton nokan kasaanpainuva pituus)
niin kakkosyhtälöstä tulee t = L/(0.5*v) = 0.024 s
ja ykkösyhtälöstä tulee a = v/t = 3472 m/s^2
Jos kiihtyvyys ilmoitetaan g - voimina ( 1 g = 9.81 m/s^2) niin törmäyksessä löytyisi vaivaiset 350 g:tä. Pahaa jälkeä tulee.
Kovimmat ihmisen vapaaehtoisesti kestämät g - voimat ovat luokkaa 50 g, kuten tästä historiallisesta tarinasta voi lukea:
http://www.improb.com/airchives/paperair/volume9/v9i5/murphy/murphy0.html
http://www.improb.com/airchives/paperair/volume9/v9i5/murphy/murphy2.html
G.W. Strapp rakettikelkkoineen pysähtyi 1950 - luvun alussa 46.2 g:n kiihtyvyydellä nopeudesta 632 mailia tunnissa (282 m/s). Tämän jälkeen USA:n armeijan työturvallisuussääntöjä on kiristetty.
Keskihakuisvoima on se voima, jolla kappale pidetään ympyräradalla. Jos kappale kulkee vapaasti niin se lentää suoraan.
..verrataan maan vetovoimaan! LAita hakusanoja vaikka nettiin, tai lue uudelleen lukion perusfysiikka.
Jos hidastuminen tapahtuisi puolen metrin matkalla ja parissa sekunnin murto-osassa, voimat ovat todella kovia. Annetussa esimerkissä kuitenkaan hidastuminen ei tapahtunut puolen metrin matkalla.
..jolloin Ralfin autonnopeus olisi ollut VÄHINTÄÄN 24 721 km/h ?! WOW! Missä kohtaa kaveri kiihdytti? Nopeus on tuolloin 6,87 km/s...vähintään! Tarkistaisitko laskujasi pikkuisen?
mutta kuitenkin vanhojen hävitäjien (venäläisten) heittoistuin tuotti 20 G:tä, jepjep!
G-voimalla tarkoitetaan maan vetovoiman suuruista kiihtyvyyttä. ei ole väliä mihin suuntaan se osoittaa. Yleisemmin kiihtyvyydestä käytetään termiä nz (joka on pystyvektori) tai ny tai nx. Tiedoksi vaan... :)
Suurin G-voima mistä ihminen on selvinnyt oli muistaakseni 191 G.
Niin, mutta keskipakoisvoima aiheuttaa kihtyvyyttä sivulle (leikkipuiston laitteissa) ja kiihtyvys (G) pakottaa sivulle = keskipakoisvoima.
Keskipakoisuusvoimaa ei ole olemassa! On vain tangenttivoima, tämä voidaan todeta esimerkiksi siitä, että esimerkiksi moukarinheitossa jos olisi olemassa keskipaikoisuusvoima niin kun moukarista päästetään irti niin kuulan pitäisi lentää suoraa poispäin keskipisteestä, todellisuudessa se lentää kuitenkin pyörimisliikkeen tangentin suunnassa!
Yli 100 G-voiman törmäyksestä on jokunen selvinnyt!
Laskekaa ensin hidastuvuus. Tässä esimerkissä se oli 41,66666...m/s^2, tätä verrataan 9,81 m/s^2:n ja saadaan noin 4,2474g:tä
Varsinaiseen kysymykseen vastaus on 4,27g:tä...jos nopeus olisi 300km/h ja pysähtymismatka 0,5m niin G voimia tulisi 700g:tä....ei selviäisi hengissä
1 g on 9.82 m/s^2 ja useampi on sitten sen jokin monikerta. On siis kyse hidastuvuudesta tässä tapauksessa ... eli nopeuden muutoksen nopeudesta (jakajana s^2).
v1 = 300 km/h = 300/3.6 = 83.333 m/s
v2 = 0
a = 83.333/2 = 41.6667 m/s^2
ja g voimia on siis
a/g = 41.6667/9.32 = 4.243
Eli vähän yli 4 g:tä siinä on hidastuvuus, jos se on tasaista 2 s ajan. Ei lähde henki ja vyöt kestävät hyvin, jos vaan pellit tms. eivät tule matkustamoon.
G-voima on kokonaisvoiman suhde painovoimaan.
Ketjussa olevat laskelmat lakevat taas vaaksuoran voima komponentin suhteen painovoimaan, mikä on ihan eri asia.
Tämä ero kuitenkin hukkuu pyöristettäessä vastaus yhden numeron tarkkuuteen.
Tällaiset 5:n numeron tarkkuudella annetut vastaukset :
" Tässä esimerkissä se oli 41,66666...m/s^2, tätä verrataan 9,81 m/s^2:n "
" ja saadaan noin 4,2474g:tä "
ovat kuitenkin virheellisiä jo tuostakin syystä.
Vaakasuora ja pystysuora voimavektori (tai vastaavat kiihtyvyysvektorit) tulee siis laskea ensin yhteen pythagoraan lauseella, ja vasta sitten antaa vastaus halutussa yksikössä, eli painovoiman monikertana.
Ei tartte kaiteeseen ajaa. Pelkkä täysjarrutus f1-autolla riittää takaamaan vauhdin putoamisen 300-0km/h 2 sekunnissa.
Ei nyt aivan. Jostain vajaasta 200 km/h kylläkin.
Miksi naiset eivät saa lentää suihkarilla tai ajaa F1 sarjassa?
Onko heidän G- pisteensä niin herkkä, että se nurjahtaa väärinpäin jo
3-4 G:n voimasta, kuten naapurini väittää!
Miksi eivät saisi. Suomessakin on naispuolinen Hornetlentäjä.
Jos formula ajaa 300 km/h kaiteeseen, niin siinä jäykistetty ohjaamo pysynee kasassa ja nokka sekä kaide yms. poistavat tarvittavan määrän energiaa muodonmuutoksellaan. OIetetaan, että kaide vääntyy 5 metriä ja nokka painuu kasaan puoli metriä, niin hidastuminen tapahtuu 1½ metrin matkalla. Jos hidastuminen olisi vaikka jotenkuten tasaista, niin hidastuvuuden tulee olla
v^2 = 2as (http://en.wikipedia.org/wiki/Equations_of_motion)
->
a = 0.5*v^2/s
ja g-voimina
G = a/g = 0.5*(300/3.6)^2/5.5/9.82 = 64g
jos taas siihen kuluu aikaa esittämäsi 2 s ja hidastuvuus olisi tasaista, niin:
v = a*t
a = v/t
G = a/g
G = v/t/g = (300/3.6)/2/9.82 = 4.2g
eli kaikki riippuu tilanteesta ja oletuksista... nokkakolari betoniseinään on kaikkein tuhoisin ja monen sekunnin luistelu pitkin kaidetta varsin kesyä... lisäksi hidastuvuus ei välttämättä ole tasaista ja aivot tuhoutuu yleensä n. 40g:n hidastuvuudessa...
...siis 5.5 m matkalla...
http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=6dI5ewOmHPQ
Paljonkohan kyseisessä videossa tulisi G-voimia?
Selostuksen mukaan noin 400 g:tä.
Kuinka monata g:tä tulee jos purje-lentokone kiihtyy nollasta sataan 1-2 sekunnissa ?
Laskeppa vaikka itse. Siinä on yllä kaavoja.
onko tuo g voima sitä että oma paino on johonki suuntaan ?
sillon on 1 g eli kokoajan on 1 g alaspain
Tähän keskusteluun lisäisin vielä yhden nyanssin .
Takavuosina oli eräs formulakuski, jolla oli niin suuri perce, että minkäänlainen
istuin ei kestänyt niitä G-voimia, minkä hänen perceensä mutkissa aiheutti.
Okei. Tallipäälliköt keksivät eräänlaisen "perstapin", joka istuimesta työntyi hä-
nen peräreikäänsä.
Tämä toimikin aikansa melko mukavasti, kunnes muut tallit huomasivat vilpin.
En tarkalleen muista tämän kuskin nimeä ,mutta joltakin Perstappenilta se
kuulosti
En ole matikan nero todellakaan ja kaavoista en tajua mitään... Sellainen tuntuma olisi g-voimista, että kyse siis kiihtyvyydestä, n. 10m sekunnissa. Olisiko näinollen lähtölaukaus 5G voimille vauhtiin 50m sekunnissa?? Tuon esimerkin perusteella päättelisin, että g-voimat tuosta 300km/h yhdelle sekunnille päälle 8G, 2 sekuntia niin 4G ja rapiat päälle. Tämä siis vain järkeilty vastaus, en tosiaan koskaan ole mitään kummempia kaavoja osannut...
Kysymyksessä annetaan tieto, että auton nopeus on v = 300 km/h = 83,33 m/s ja se pysähtyy ajassa t = 2 sekuntia tasaisella kiihtyvyydellä a. Näillä oletuksilla
v = a t eli kiihtyvvyys a (hidastuvuus) on 83,33/2 = 41,67 m/s^2.
Jos käytetää maapallon vetovoiman kiihtyvyydelle arvoa g = 9,81 m/s^2 niin tuon auton hidastuvuus on( 41,67/9,81) g = 4.3 g.
adsf selitti tämän oikein jo 22.6. 2004 tässä ketjussa.
Ohman
4,3 geetä ei ole hengenvaarallinen hidastuvuus, mutta eikös kaiteeseen ajettaessa tule ensin kovempi hidastuvuus, ja kaiteen antaessa periksi ja taipuessa liike vielä jatkuu hidastuen rauhallisemmin vaikka kaikenkaikkiaan pysähtymiseen menisikin se 2 sekuntia?
Kysymyksessä oletettiin että auto pysähtyy 2 sekunnissa t a s a i s e l l a hidastuvuudella, kuten jo sanoin.Tätä pyydettiin laskemaan. Miten oikeat autot oikeasti hidastuvat on toinen juttu. Mutta miksi pitäisi vastata muuhun kuin mitä kysytään?
Ohman
Turha sitten puhua formuloista ja kaiteista kun voi vaan kysyä että montako g:tä jarrutus kolmestasadasta nollaan kahdessa sekunnissa aiheuttaa.
hyvä! eikä siihen lopulta mennyt kuin melkein 13 vuotta....
Itsekkin ihmettelin tota vastausten antamista asian vierestä ja sitten huomasin että joku kaivanut tosi vanhan ketjun esiin. :D
En ymmärtänyt kommenttiasi. Mainitsin kyllä omassani, että adsf oli jo selittänyt asian vuonna 2004. Ohman
No ei pyydetty laskemaan hidastuvuutta, vaan g-voima, luepas se avaus uudestaan.
Kuten adsf aikaa sitten jo kirjoittu :"Eli about neljä geetä käsittääkseni...."
Mutta tuota oikeaa tulosta ei silloin kuitenkaan vielä laskettu.
G-voimahan riippuu massasta ja kokonais aitokiihtyvyydestä, eikä koordinaatiston kiihtyvyyden vaakakomponentista.