問題を理解する
* 中心力: オブジェクトを円形の経路で動かす力は、中心力と呼ばれます。 この場合、ファンブレードは円に移動しており、中心部の力はそれが飛び立たないようにします。
* 力に影響する要因: ファンブレードによって加えられた力は、次のものに依存します。
* 質量(重量): 重量が重いほど、力が大きくなります。
* 半径: 円形経路の半径が大きいほど、力が大きくなります。
* 速度: 回転が速いほど、力が大きくなります。
計算
1。単位の変換:
* 重量: 3オンス=3/16ポンド
* 半径: 15インチ=1.25フィート
* 速度: 900 rpm =1分あたり900回転=15秒あたりの回転(RPS)
* 角速度(ω): 15 rps *2πラジアン/革命=30πラジアン/秒
2。中心力式:
* f =m *ω² * r
* f =力(ポンドで)
* M =質量(ポンド)
*ω=角速度(ラジアン/秒)
* r =半径(フィート中)
3。値のプラグイン値:
* f =(3/16ポンド) *(30πラジアン/秒)² *(1.25フィート)
*f≈210.94ポンド
重要な考慮事項
* 単純化されたモデル: 上記の計算は単純化されたモデルです。ファンブレードはポイントマスであり、その動きは完全に円形であると想定しています。現実には、刃には分布の質量があり、その動きは空力のために完全に円形ではないかもしれません。
* 空力力: 上で計算された力は、ブレードを円で動かし続けるために必要な中心体の力です。ただし、ファンブレードは、押している空気から空力(リフトとドラッグ)も発生します。これらの力は重要であり、刃の形状、攻撃角、および気流に依存します。
* 力分布: 力はブレード全体に均等に分布していません。 力は刃の先端で高くなり、ハブの近くで下部になります。
結論
上記の単純化された計算は、ファンブレードによって加えられた力の大まかな推定値を提供します。実際のシナリオでは、より正確な分析のために、ブレードの形状、気流、力分布などの要因を考慮する必要があります。