Что делает этот калькулятор
Этот инструмент переводит одно значение ускорения сразу в одиннадцать разных единиц. Ускорение показывает, насколько быстро меняется скорость во времени, а базовой единицей в системе СИ служит метр на секунду в квадрате (м/с²). Одну и ту же физическую величину можно выразить по-разному: в км/ч/с, Gal, футах на секунду в квадрате, милях в час на секунду, узлах в секунду или в долях стандартного ускорения свободного падения (g). Поскольку любой такой перевод — это линейное масштабирование, калькулятор работает одинаково в любой стране и не привязан к какому-либо законодательству.
Как пользоваться
Введите значение ускорения, выберите единицу, в которой оно сейчас задано, и укажите, сколько значащих цифр вы хотите видеть в результатах. Сначала калькулятор приводит ваше значение к СИ, а затем пересчитывает его во все поддерживаемые единицы. Отрицательные значения (замедление) и ноль обрабатываются без проблем.
Разбор формулы
У каждой единицы есть коэффициент, равный тому, сколько таких единиц укладывается в одном м/с². Чтобы привести введённое значение к СИ, разделите его на коэффициент исходной единицы: $$a_{СИ} = \frac{a_{вх}}{f_{вх}}$$ Чтобы выразить значение в СИ в любой целевой единице, умножьте: $$a_{вых} = a_{СИ} \times f_{вых}$$ Основные коэффициенты: км/ч/с = 3,6; Gal = 100; фут/с² = 3,2808398950131; миля/с² = 6,2137119223733e-4; узел/с = 1,9438444924406; \(g = 1/9{,}80665 = 0{,}101971621297793\) (так как стандартное ускорение свободного падения \(g_0 = 9{,}80665\) м/с² точно).
Пример расчёта
Допустим, у вас 2 g. Приводим к СИ: $$a_{СИ} = 2 \times 9{,}80665 = 19{,}6133 \text{ м/с}^2$$ Тогда $$\text{км/ч/с} = 19{,}6133 \times 3{,}6 = 70{,}60788$$ $$\text{фут/с}^2 = 19{,}6133 \times 3{,}2808398950131 = 64{,}34810$$ а $$\text{миля/ч/с} = 19{,}6133 \times 2{,}2369362920544 = 43{,}87320$$
Частые вопросы
Что такое стандартное ускорение свободного падения? Это условное значение ускорения силы тяжести у поверхности Земли, определённое ровно как 9,80665 м/с². Одно g равно этой величине.
Что такое Gal? Gal (галилео) равен 1 см/с², поэтому 1 м/с² = 100 Gal. Эта единица широко применяется в геофизике и гравиметрии.
Почему результаты в футах и милях не получаются «круглыми»? В них используются точные определения (1 фут = 0,3048 м, 1 миля = 1609,344 м), но на экране они отображаются как округлённые десятичные дроби.
Сравнение общих значений ускорения
Следующие сценарии представляют значения ускорения в повседневном и инженерном контексте. Каждое значение показано в единице СИ (м/с²) наряду с стандартным ускорением свободного падения (g), футами в секунду в квадрате (фут/с²) и скоростью изменения скорости в км/ч в секунду (км/ч/с). Эталонное значение для ускорения свободного падения: \(g_0 = 9.80665\,\text{м/с}^2\).
| Сценарий | м/с² | g | фут/с² | км/ч/с |
|---|---|---|---|---|
| Стандартное ускорение свободного падения (падение на Земле) | 9.80665 | 1.0 | 32.17 | 35.30 |
| Мягкий старт/остановка лифта | 1.0 | 0.102 | 3.28 | 3.6 |
| Семейный автомобиль, 0–100 км/ч за 10 с | 2.78 | 0.283 | 9.11 | 10.0 |
| Спортивный автомобиль, 0–100 км/ч за 4 с | 6.94 | 0.708 | 22.78 | 25.0 |
| Резкое экстренное торможение | 8.0 | 0.816 | 26.25 | 28.8 |
| Устойчивый разворот истребителя | 88.3 | 9.0 | 289.6 | 317.7 |
В строках с ускорением автомобиля используется простое соотношение \(a = \Delta v / \Delta t\); например, достижение скорости 100 км/ч (27.78 м/с) за 10 с дает \(27.78 / 10 = 2.78\,\text{м/с}^2\). Значение 9 g для истребителя отражает предел ускорения, который человеческие пилоты обычно переносят с противоперегрузочным костюмом.
