لا أحصل على “شكل” منحنى التسارع للعربة المتصادمة فحسب، بل أحصل أيضًا على تسارع أقصى يبلغ -6.67 مترًا في الثانية المربعة. وبهذا التسارع وكتلة العربة (0.566 كيلوجرام)، نحصل على قوة تصادم قصوى تبلغ 3.73 نيوتن.
هذه ليست نفس القيمة التي حصلت عليها من مستشعر القوة، ولا بأس بذلك. هناك سببان رئيسيان لاختلاف القوة القصوى بهذه الطريقة. أولاً، قمت فقط بجمع نقطة موضع كل 1/30 من الثانية، لأن معدل إطارات الفيديو الخاص بي كان 30 إطارًا في الثانية. من الممكن تمامًا زيادة معدل الإطارات هذا، لكنني أبقيته عند قيمة عادية لأن هذا ما تراه عادةً في مقاطع الفيديو الحقيقية.
المسألة الثانية هي أنه عندما أحسب السرعة ثم التسارع، أجد في الواقع قيمة التسارع لبضع نقاط فقط في كل مرة. يمكن أن يؤدي هذا إلى بعض الأخطاء الصغيرة التي تؤدي إلى تأخير القيمة النهائية قليلاً.
ومع ذلك، فإن طريقة الفيديو هذه رائعة. إنها عملية غير جراحية، ويمكنك القيام بها بعد حدوثها. أنت حقا بحاجة فقط إلى الفيديو. (معرفة كتلة الجسم مفيدة أيضًا).
مقياس التسارع
إذا كنت لا تريد استخدام تحليل الفيديو، فهناك طريقة أخرى للحصول على بيانات التسارع (ثم استخدمها للعثور على القوة). من الممكن قياس التسارع مباشرةً، ومن المحتمل أن يكون لديك جهاز يمكنه القيام بذلك معك الآن: يُسمى الهاتف الذكي. يحتوي هاتفك على مقياس تسارع حتى يتمكن من قياس كيفية تحركه، ويتم استخدامه لأشياء مثل تقنية الليدار، والواقع المعزز، وحتى الصور ذات التعرض الطويل.
في رأيي، أفضل تطبيق يمنحك بيانات تسريع من هاتفك هو PhyPhox. (إنه مجاني.) يمكنك بالفعل الحصول على البيانات من الجميع المستشعرات الموجودة على هاتفك باستخدام هذا التطبيق، مثل الضغط والمجال المغناطيسي والدوران.
ولكن على أية حال، ماذا يحدث إذا قمت بوضع هاتفي على العربة التي اصطدمت بالحاجز؟ إليك البيانات التي أحصل عليها:
ومن هنا حصلت على تسارع أقصى قدره 6.55 م/ث2. يمكنني العثور على أقصى قوة تأثير مرة أخرى باستخدام كتلة العربة (بالإضافة إلى جهاز iPhone الذي يزيد الكتلة). وهذا يضع أكبر قوة أثناء الاصطدام عند 5.32 نيوتن.
وبطبيعة الحال، يمكنك قياس التسارع باستخدام أجهزة استشعار أخرى غير تلك الموجودة على هاتفك. في الواقع، تحتوي كل سيارة حديثة تقريبًا على نوع من أجهزة قياس التسارع التي تستخدمها لتحديد وقت فتح الوسائد الهوائية: عندما تستشعر تسارعًا عاليًا أثناء الاصطدام. يمكنك أيضًا وضع مستشعرات تسارع أخرى في السيارة وقياس التسارع في نقاط مختلفة في السيارة. سيؤدي ذلك إلى إنتاج بيانات تخبرك بكيفية تشوه السيارة أو تحركها بالنسبة لنفسها أثناء الاصطدام.
إليك تجربة ممتعة وآمنة يمكنك تجربتها في المنزل. اصطحب هاتفك باستخدام تطبيق PhyPhox وقم بإسقاطه من مسافات قصيرة جدًا على الوسادة أثناء قياس التسارع. بعد ذلك، حاول إسقاط الهاتف من نفس الارتفاع على جسم ناعم آخر لمقارنة تسارع الاصطدام. نأمل أن تجد أنه كلما كان هدف الهبوط أكثر ليونة، انخفضت قيمة التسارع (وبالتالي القوة) أثناء الاصطدام.
