في بعض الأحيان يصبح من الضروري تحديد مدى سرعة تحرك الجسم قبل أن يبدأ في التباطؤ. يمكن أن يكون هذا مفيدا ، على سبيل المثال ، عند التحقيق في حادث مروري أو تحليل أداء سيارة أو قطار. في هذه المقالة ، سننظر في طريقة لحساب سرعة مسافة الكبح في 30 ثانية ، كما هو مطبق على القطار.
عندما يبدأ القطار في الفرامل ، فإنه يقطع مسافة معينة ، تسمى مسافة الكبح ، قبل أن يتوقف تماما. تعتمد هذه المسافة على السرعة الأولية للقطار ومسافة التوقف في 30 ثانية. مسافة الكبح في 30 ثانية هي المسافة التي يقطعها القطار عند الكبح بقوة كاملة لمدة 30 ثانية. باستخدام هذه المعلومات ، يمكننا حساب السرعة الأولية باستخدام صيغة تربط مسافة الكبح بالسرعة الأولية ووقت الكبح.
تعتمد الصيغة التي سنستخدمها على القانون الفيزيائي للحفاظ على الطاقة ، والذي ينص على أن العمل الذي تقوم به الفرامل أثناء الكبح يجب أن يكون مساويا للتغير في الطاقة الحركية للقطار:
أداء الكبح = الطاقة الحركية
باستخدام الصيغ المعروفة لتشغيل الفرامل والطاقة الحركية ، من الممكن التعبير عن السرعة الأولية للقطار:
إذا عرفنا الطول التقريبي لمسافة الكبح ووقت الكبح ، فيمكننا تقدير سرعة القطار تقريبا. ومع ذلك ، لم يتم تحديد هذه البيانات في المقالة ، لذلك لا يمكن تحديد السرعة الدقيقة.