त्वरण से बल: एक टक्कर असल में कितना भार डालती है
यह गणना करती क्या है
यह त्वरण को उस द्रव्यमान से गुणा करती है जिसे त्वरित किया जा रहा है, और वह बल देती है जो उसे पैदा करने के लिए चाहिए। 300 m/s² पर मंदित होता 75 किलोग्राम का सवारी — एक आम सामने की टक्कर, और मुक्त गिरावट के त्वरण से ज़रा-सा ऊपर तीस गुना — 22,500 न्यूटन का बल भुगतता है। सीट बेल्ट, प्रीटेंशनर और उसके लगाव-बिंदु, सब इसी आंकड़े के इर्द-गिर्द बने होते हैं।
टक्कर का बल वज़न से इतना बड़ा क्यों होता है
खड़ा सवारी सीट पर अपने वज़न के बराबर बल डालता है, करीब 735 न्यूटन। टक्कर में वही सवारी बहुत कम दूरी में गुरुत्व के कई गुना पर मंदित होता है, और गुरुत्व का हर गुणक बल को भी उतना ही बढ़ा देता है। क्रंपल ज़ोन का पूरा मक़सद यही दूरी बढ़ाना है, क्योंकि चाल के उसी बदलाव को लंबे समय और लंबी दूरी पर फैलाने से त्वरण घटता है और उसके साथ बल भी।
75 किलोग्राम के सवारी के लिए m/s² से न्यूटन
हर पंक्ति 75 किलोग्राम के द्रव्यमान पर गिनी गई है, जो टक्कर-परीक्षण की गुड़िया का आम आंकड़ा है। किसी और सवारी के लिए पंक्ति के मान को उसके द्रव्यमान और पचहत्तर के अनुपात से गुणा कीजिए; ऊपर वाला इंटरैक्टिव कनवर्टर सीधे कोई भी द्रव्यमान लेता है, किलोग्राम, ग्राम या टन में।
| मीटर प्रति सेकंड वर्ग (m/s²) | न्यूटन (N) |
|---|---|
| 0.1 | 0.1 |
| 1 | 1 |
| 2 | 2 |
| 5 | 5 |
| 9.80665 | 9.80665 |
| 10 | 10 |
बेल्ट खिंचती क्यों है, और यही बात क्यों ज़रूरी है
जो सीट बेल्ट ज़रा भी न खिंचे, वह सवारी को लगभग तुरंत रोक देगी, जिसका मतलब है बहुत बड़ा त्वरण और बहुत बड़ा बल। असली बेल्ट ऐसे बुनी जाती हैं कि भार पड़ने पर ज़रा-सा छोड़ दें, और लोड-लिमिटर तय मात्रा में पट्टा सरकने देते हैं। दोनों वही काम कर रहे हैं जो क्रंपल ज़ोन करता है: बहुत बड़े बल को बहुत छोटी दूरी से निकालकर छोटे बल और लंबी दूरी में बदल देना।
गुरुत्व को पैमाने की तरह इस्तेमाल कीजिए
टक्कर के त्वरण आम तौर पर g के गुणकों में बताए जाते हैं, और इकाई-चयनकर्ता ठीक इसीलिए मानक गुरुत्व का विकल्प देता है। 30 g का मंदन 294 m/s² होता है, और 75 किलोग्राम के सवारी पर बल तब उसके वज़न का तीस गुना है — करीब 22 किलोन्यूटन, जिसे आप सीधे लगाव-हार्डवेयर की मज़बूती से मिला सकते हैं।
अक्सर पूछे जाने वाले सवाल
त्वरण को बल में कैसे बदलूँ?
मीटर प्रति सेकंड वर्ग में दिए त्वरण को किलोग्राम में दिए द्रव्यमान से गुणा कीजिए। 2 किलोग्राम पर लगाया 5 m/s² का त्वरण 10 न्यूटन माँगता है। यह नाता ठीक न्यूटन का दूसरा नियम है, जैसा वह आम तौर पर लिखा जाता है, F = m·a।
30 g की टक्कर किसी पर कितना बल डालती है?
करीब उसके वज़न का तीस गुना। 75 किलोग्राम के सवारी के लिए यह लगभग 22 किलोन्यूटन यानी 22,500 न्यूटन है। ठीक आंकड़ा मंदन के पूरे क्रम पर निर्भर करता है, इसीलिए असली मापें किसी एक संख्या से नहीं, यंत्र-युक्त टक्कर-परीक्षणों से आती हैं।
लंबा क्रंपल ज़ोन बल क्यों घटा देता है?
क्योंकि चाल में उतना ही बदलाव ज़्यादा दूरी पर फैलाने से ज़्यादा समय लगता है और इसलिए त्वरण कम होता है। चूँकि तय द्रव्यमान पर बल त्वरण के अनुपात में होता है, त्वरण घटाने से बल उसी अनुपात में घट जाता है।
क्या एक g, 9.80665 m/s² के बराबर है?
हाँ, वह परिभाषा से ही मानक मान है, और चयनकर्ता में उसे एक इकाई की तरह रखा गया है। यह वह त्वरण है जो वस्तु धरती की सतह के पास मुक्त गिरावट में भुगतती है, और टक्कर के भार बताने के लिए यही स्वाभाविक पैमाना है।
फुट प्रति सेकंड वर्ग का क्या?
वह चयनकर्ता में उन रीडिंग के लिए मौजूद है जो अमेरिकी यंत्रों से आती हैं। एक फुट प्रति सेकंड वर्ग 0.3048 m/s² है, इसलिए उसमें बताया गया आंकड़ा मीटर प्रति सेकंड वर्ग की छोटी संख्या में बदल जाता है।