Công cụ chuyển đổi gia tốc
Chuyển đổi giữa m/s², lực g, ft/s², Gal, km/h/s và mph/s, với đồng hồ đo lực g, công cụ tính vận tốc theo thời gian và thời gian đạt tốc độ mục tiêu từ 0.
Đã cập nhật
Gia tốc đã chuyển đổi
Lực g
-g
Nhập giá trị để xem lực g
- Bình thường, tối đa 1g
- Trung bình, 1 đến 3g
- Cao, 3 đến 9g
- Cực đại, trên 9g
- m/s²
- -
- lực g
- -
- ft/s²
- -
- Gal (cm/s²)
- -
- km/h/s
- -
- mph/s
- -
Tốc độ, quãng đường và thời gian
Tính tốc độ và quãng đường tạo ra theo thời gian với gia tốc không đổi, cùng thời gian cần để đạt các tốc độ mục tiêu phổ biến từ trạng thái đứng yên.
- Tốc độ cuối
- -
- Quãng đường đã đi
- -
Thời gian để đạt tốc độ, với gia tốc và tốc độ ban đầu này
- 0 đến 100 km/h
- -
- 0 đến 60 mph
- -
- 0 đến 100 mph
- -
So sánh gia tốc trong thực tế
| Tình huống | Gia tốc |
|---|---|
| Trọng lực Trái Đất, 1g | 9.81 m/s² |
| Trọng lực Mặt Trăng | 1.62 m/s², 0.165g |
| Trọng lực Sao Hỏa | 3.72 m/s², 0.379g |
| Trọng lực Sao Mộc | 24.79 m/s², 2.53g |
| Tàu lượn, gia tốc cực đại | 3 đến 4g |
| Xe đua Formula 1, vào cua tốc độ cao | 4 đến 6g |
| Động tác máy bay chiến đấu | 5 đến 9g |
| Phóng tàu con thoi, gia tốc cực đại | khoảng 3g |
| Va chạm ô tô có thể sống sót | khoảng 4g |
| Ngưỡng va chạm ô tô gây tử vong | trên 40g |
| Viên đạn rời khỏi nòng súng | khoảng 100,000g |
Cách hoạt động
Chuyển đổi gia tốc biểu thị tốc độ thay đổi vận tốc giữa các đơn vị, lấy gia tốc trọng trường tiêu chuẩn của Trái Đất làm mốc cho phép đo lực g: 1g bằng 9.80665 m/s².
- Nhập giá trị và đơn vị
Hoặc tải một giá trị tham chiếu như trọng lực Trái Đất hoặc khi máy bay chiến đấu vào cua.
- Xem lực g và tất cả đơn vị
Thước đo cho biết giá trị nằm ở đâu trên thang từ bình thường đến cực hạn.
- Dùng thử máy tính tốc độ và thời gian
Xem tốc độ và quãng đường do gia tốc không đổi tạo ra, cùng thời gian cần để đạt các mốc tốc độ chính.
Hệ số chuyển đổi
Tất cả đơn vị ở đây được quy đổi qua mét trên giây bình phương (m/s²), đơn vị gia tốc trong hệ SI.
1g = 9.80665 m/s² = 32.174 ft/s² = 980.665 Gal = 35.304 km/h/s = 21.937 mph/s
Một Gal (còn gọi là galileo) bằng 1 cm/s² và chủ yếu được dùng trong địa vật lý và địa chấn học. Km/h/s và mph/s mô tả tốc độ thay đổi của vận tốc trong mỗi giây; đây là các đơn vị dùng trong bài đánh giá ô tô để đo thời gian tăng tốc từ 0 lên 60 mph hoặc 100 km/h.
Quãng đường và tốc độ từ gia tốc
Với gia tốc không đổi và tốc độ ban đầu v₀, sau thời gian t, tốc độ là v = v₀ + a × t, còn quãng đường đã đi là d = v₀ × t + ½ × a × t². Đặt v₀ bằng 0 rồi giải theo t để tính thời gian cần thiết đạt tốc độ mục tiêu: t = (tốc độ mục tiêu) ÷ a.
Lực G không giống với chỉ riêng gia tốc
Lực G còn mô tả cảm giác trọng lượng thay đổi khi có gia tốc, kể cả lúc vào cua và phanh, chứ không chỉ khi tăng tốc trên đường thẳng. Gia tốc duy trì trên khoảng 4 đến 5g có thể khiến người chưa được huấn luyện, không mặc đồ chống G, bị thu hẹp tầm nhìn và bất tỉnh; phi công tiêm kích đã qua huấn luyện có thể chịu được 7 đến 9g trong thời gian ngắn.
Từ thông số kỹ thuật đến lực G
Thời gian ô tô tăng tốc từ 0 lên 60 mph là cách biểu thị gia tốc trung bình trong bảng thông số: độ tăng tốc độ chia cho thời gian. Quy đổi cho thấy ngay cả ô tô nhanh cũng có gia tốc trung bình thấp hơn 1 g khá nhiều:
| Thông số | Gia tốc trung bình (m/s²) | Theo g | Quãng đường đi được (m) |
|---|---|---|---|
| 0 lên 60 mph trong 3.0 s | 8.94 | 0.91 | 40 |
| 0 lên 60 mph trong 6.0 s | 4.47 | 0.46 | 80 |
| 0 lên 100 km/h trong 5.0 s | 5.56 | 0.57 | 69 |
| 0 lên 100 km/h trong 10.0 s | 2.78 | 0.28 | 139 |
Đây là các giá trị trung bình trong toàn bộ quá trình. Gia tốc tức thời thay đổi theo số, độ bám đường và công suất, vì vậy cột quãng đường dùng giá trị trung bình để tính theo d = ½ × a × t² chỉ là ước tính.
Phanh dừng cũng dùng phép tính tương tự theo chiều ngược lại. Từ 100 km/h (27.78 m/s), giảm tốc đều ở mức 1 g cần v ÷ a = 2.83 s và v² ÷ 2a = 39.3 m. Giảm một nửa mức giảm tốc xuống 0.5 g thì quãng đường tăng gấp đôi lên 78.7 m, còn thời gian cũng tăng gấp đôi lên 5.67 s.
Câu hỏi thường gặp
Gia tốc 1g bằng bao nhiêu m/s² và ft/s²?
Gia tốc trọng trường tiêu chuẩn 1g bằng 9.80665 m/s², tương đương 32.174 ft/s². Đây là gia tốc của vật rơi tự do gần bề mặt Trái Đất nếu bỏ qua sức cản không khí. Giá trị này được dùng làm mốc tham chiếu cho lực G: người ngồi yên chịu 1g, còn vật rơi tự do chịu 0g, tức trạng thái không trọng lượng. Hằng số 9.80665 m/s² được cố định theo định nghĩa quốc tế.
Phi công tiêm kích và phi hành gia chịu lực G bao nhiêu?
Phi công tiêm kích đã qua huấn luyện có thể chịu được 7 đến 9g trong thời gian ngắn bằng các động tác chống G như siết cơ chân và bụng. Không được huấn luyện hoặc không mặc đồ chống G, họ có thể bị thu hẹp tầm nhìn ở mức 4 đến 5g rồi bất tỉnh, hiện tượng gọi là G-LOC. Xe Công thức 1 chịu lực 4 đến 6g khi vào cua nhanh, còn tàu lượn siêu tốc thường đạt đỉnh 3 đến 4g. Tàu con thoi đạt khoảng 3g ở mức tối đa khi phóng, trong khi tai nạn ô tô tốc độ cao có thể vượt 40 đến 50g.
Làm thế nào đổi m/s² sang km/h/s trong thông số gia tốc ô tô?
Nhân m/s² với 3.6 để đổi sang km/h/s. Ví dụ, 1g bằng 9.81 m/s², tương đương 35.3 km/h/s; ô tô tăng tốc ở mức 5 m/s² sẽ tăng thêm 18 km/h mỗi giây. Đơn vị này giúp đánh giá hiệu suất ô tô trực quan vì cho biết mỗi giây xe tăng thêm bao nhiêu km/h. Thời gian ước tính để tăng tốc từ 0 lên 100 km/h bằng 100 km/h chia cho gia tốc tính theo km/h/s.
Trọng lực Trái Đất khác trọng lực trên các hành tinh khác như thế nào?
Trọng lực trên bề mặt Trái Đất là 9.81 m/s², tức 1g. Trên Mặt Trăng là 1.62 m/s² (0.165g), trên Sao Hỏa là 3.72 m/s² (0.379g), còn trên Sao Mộc là 24.79 m/s² (2.528g). Trọng lực trên Mặt Trăng bằng khoảng một phần sáu Trái Đất, nên người nặng 70 kg chỉ có trọng lượng khoảng 11.7 kgf ở đó; trên Sao Mộc, người đó sẽ nặng khoảng 177 kgf, gần gấp hai lần rưỡi. Những khác biệt này quan trọng đối với thiết kế tàu vũ trụ và sinh lý con người trong không gian.
Tính quãng đường đi được từ gia tốc và thời gian như thế nào?
Quãng đường bằng một nửa gia tốc nhân với bình phương thời gian. Bắt đầu từ trạng thái đứng yên và tăng tốc ở mức 1g, tức 9.81 m/s², trong 3 giây, quãng đường là 0.5 × 9.81 × 9, hay 44.1 mét; tốc độ đạt 9.81 × 3, tức 29.4 m/s (105.8 km/h). Giải cùng công thức theo thời gian sẽ cho ước tính thời gian tăng tốc từ 0 lên 60 mph hoặc 100 km/h: lấy tốc độ mục tiêu chia cho gia tốc. Công cụ tính tốc độ và thời gian phía trên tự động thực hiện phép tính này.