研究发现,加加速度常常在行驶车辆、运动中的电梯、机械设备装置中的一些运动工件中要运用到[3,4,5]。众所周知,在非惯性参考系中研究物体时,会额外加上一惯性力,如在起动的车厢内站立的乘客会向后倒,前进的车厢突然停止时乘客会向前倒。上升的电梯中,由静止突然起动时出现乘客“超重”现象,而在上升运动突然停止时,出现乘客“失重”现象等等。这些貌似在陈诉加速度的问题,但如果分析从乘客身体反应的舒适度时,我们就能发现问题所在。例如,在紧急起动或突然刹车时,汽车中的乘客会因措手不及而失去平衡,这是由于加速度的变化率即加加速度值过大,使乘客难以适应。同样,在车辆急速转弯时,汽车中的乘客会被突然推向外侧,这是由于突然出现了惯性离心力,法向加速度变化过大。由此可以看出,加加速度的分析具有十分重要的实现意义。
生物学上说,人体的受力有一定限度,因而我们对加速度的承受也有一定范围[4]。一般地说,当加速度比重力加速度g小几倍时,人尚且能够承受。根据实测的结果,对于汽车内的普通乘客,法向加速度时,人感觉不是很明显,当达到时,人能感觉的到,但尚可以忍受。当 时,人就难以忍受[6]。而如果加速度变化率很快,人体将很难承受变化过快的冲击力,因此,人对加加速度的忍受也有一定范围。加加速度不但对人体,而且对于机械装置中的运动工件的损耗也会有影响,当物体有加加速度时,由于物体的承载是随时间变化的,因此物体在应力、应变及稳定性方面都会受到加加速度的影响,而对正在高速运转和振动的物体的影响尤为明显。由加速度变化而产生的冲击力对机械的运动也会有影响。总之,在很多生活和工程等实际问题中,我们不仅要考虑到加速度的影响,而且应当考虑到加加速度的影响。下面我们就针对铁轨的具体线性模型,说明加加速度有一定的重要性。
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