加加速度

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在物理学中,急动或颠簸是物体加速度随时间变化的速率。它是一个矢量(具有大小和方向)。加加速度最常用符号j表示,单位为m/s3(SI单位)或标准重力每秒(g0/s)。 作为一个向量,jerkj可以表示为加速度的一阶时间导数、速度的二阶时间导数和位置的三阶时间导数: j(t)=da(t)dt=d2v(t)dt2=d3r(t)dt3 有时称为加加速度方程。当转换为三个普通的一阶非线性微分方程的等效系统时...

加加速度

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在物理学中,急动或颠簸是物体加速度随时间变化的速率。 它是一个矢量(具有大小和方向)。 加加速度最常用符号 j 表示,单位为 m/s3(SI 单位)或标准重力每秒 (g0/s)。

表达式

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作为一个向量,jerk j 可以表示为加速度的一阶时间导数、速度的二阶时间导数和位置的三阶时间导数:

j ( t ) = d a ( t ) d t = d 2 v ( t ) d t 2 = d 3 r ( t ) d t 3

有时称为加加速度方程。 当转换为三个普通的一阶非线性微分方程的等效系统时,加加速度方程是显示混沌行为的解的最小设置。 这种情况产生了对 jerk 系统的数学兴趣。 涉及四阶或更高阶导数的系统相应地称为超冲击系统。

生理效应和人类感知

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人体位置是通过平衡拮抗肌的力量来控制的。 在平衡给定的力(例如举起重物)时,中央后回会建立控制回路以实现所需的平衡。 如果力量变化太快,肌肉就无法足够快地放松或紧张,并在任一方向过度,导致暂时失去控制。 对力变化的反应时间取决于生理限制和大脑的注意力水平:预期的变化比突然减少或增加负荷更快地稳定下来。

为避免车辆乘客身体运动失去控制并受伤,有必要限制xxx力(加速度)和xxx冲击的暴露,因为需要时间来调整肌肉张力适应即使是有限的压力变化。 加速度的突然变化会导致诸如挥鞭伤之类的伤害。 过度的颠簸也可能导致乘坐不舒服,即使在不会造成伤害的水平上也是如此。 工程师花费了大量的设计精力来xxx限度地减少电梯、电车和其他交通工具的颠簸运动。

例如,考虑乘坐汽车时加速度和冲击的影响:

  • 技术娴熟且经验丰富的驾驶员可以平稳加速,但初学者通常会遇到颠簸的情况。 在配备脚踏式离合器的汽车中换挡时,加速力受发动机功率的限制,但缺乏经验的驾驶员可能会因离合器间歇性的力闭合而导致严重的颠簸。
  • 在大功率跑车中被压入座椅的感觉是由于加速造成的。 当汽车从静止起步时,随着加速度的迅速增加,会出现很大的正冲击。 启动后,随着空气阻力随着汽车速度的增加而增加,会有一个小的、持续的负冲击,加速度逐渐降低,并减少将乘客压入座椅的力。 当汽车达到最高速度时,加速度已达到 0 并保持恒定,此后直到驾驶员减速或改变方向时才会出现颠簸。
  • 当突然刹车或发生碰撞时,乘客会以比其余刹车过程中更大的初始加速度向前甩动,因为肌肉紧张会在刹车或碰撞开始后迅速恢复对身体的控制。 这些影响未在车辆测试中建模,因为尸体和碰撞测试假人没有主动肌肉控制。
  • 为了尽量减少颠簸的影响,沿路的曲线被设计成回旋曲线,铁路曲线和过山车环路也是如此。

力、加速度和加加速度

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对于恒定质量 m,根据牛顿第二运动定律,加速度 a 与力 F 成正比: F = m a 加加速度

刚体经典力学中,没有与加速度导数相关的力; 然而,物理系统会因冲击而发生振荡和变形。 在设计哈勃太空望远镜时,NASA 对抖动和颠簸都设定了限制。

亚伯拉罕-洛伦兹力是加速带电粒子发射辐射的反冲力。 这个力与粒子的加速度和电荷的平方成正比。 Wheeler-Feynman 吸收器理论是一种更先进的理论,适用于相对论和量子环境,并且可以解释自烯。

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  1. 加加速度
  2. 表达式
  3. 生理效应和人类感知
  4. 力、加速度和加加速度

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