Ένα κανόνι μάζας 100 kg ξεκινά ένα Cannonball 10 σε ταχύτητα Ms.at Τι ώρα κάνει η ανάκρουση;
* Η ανάκρουση είναι μια διαδικασία, όχι μια στιγμή: Το κανόνι δεν επιστρέφει σε μια συγκεκριμένη "ώρα". Είναι μια συνεχής διαδικασία όπου το κανόνι κινείται προς τα πίσω λόγω της διατήρησης της ορμής.
* Χρειαζόμαστε την ταχύτητα ανάκρουσης του κανόνι: Για να προσδιοριστεί ο χρόνος που χρειάζεται για να συμβεί η ανάκρουση, πρέπει να γνωρίζουμε πόσο γρήγορα κινείται το κανόνι προς τα πίσω. Αυτό εξαρτάται από τη μάζα του cannonball και την αρχική ταχύτητα του cannonball.
Εδώ είναι πώς να προσεγγίσετε το πρόβλημα:
1. Διατήρηση της ορμής: Η συνολική ορμή του συστήματος (Cannon + Cannonball) πριν από την πυροδότηση είναι μηδενική (είναι σε ηρεμία). Μετά την πυροδότηση, η συνολική ορμή πρέπει να είναι μηδενική. Αυτό σημαίνει ότι η ορμή του cannonball (μάζα * ταχύτητας) πρέπει να είναι ίση και αντίθετη με την ορμή του κανόνι.
2. Υπολογισμός της ταχύτητας ανάκρουσης κανόνι:
* Ας είναι η μάζα του κανόνι (100 kg).
* Ας είναι η μάζα του cannonball (χρειαζόμαστε αυτές τις πληροφορίες).
* Έστω `v_b` να είναι η ταχύτητα του cannonball (10 m/s).
* Έστω `v_c` να είναι η ταχύτητα ανάκρουσης του κανόνι.
* Εφαρμογή διατήρησης της ορμής:`m_b * v_b =m_c * v_c`
* Λύστε για `v_c`:` v_c =(m_b * v_b) / m_c`
3. Χρόνος ανάκτηση: Ο χρόνος που χρειάζεται για την εμφάνιση της ανάκρουσης εξαρτάται από την απόσταση που ταξιδεύει τα κανόνια. Χρειαζόμαστε πρόσθετες πληροφορίες, όπως το μήκος του βαρέλι κανόνι ή την απόσταση που τα κανόνια ανακάμπτει.
Παράδειγμα:
Ας υποθέσουμε ότι το cannonball έχει μάζα 10 κιλών.
* `v_c =(10 kg * 10 m/s)/100 kg =1 m/s`
* Αυτό σημαίνει ότι το κανόνι ανακάμπτει στα 1 m/s.
Για να υπολογίσουμε τον χρόνο ανάκρουσης, πρέπει να γνωρίζουμε την απόσταση που ταξιδεύει τα κανόνια. Για παράδειγμα, εάν το κανόνι επιστρέψει 1 μέτρο, θα χρειαζόταν:
* `Ώρα =απόσταση / ταχύτητα =1 m / 1 m / s =1 δευτερόλεπτο`
Βασικό σημείο: Η κατανόηση της ανάκρουσης είναι απαραίτητη για το σχεδιασμό και τη λειτουργία κανόνια και άλλα πυροβόλα όπλα. Είναι συνέπεια της θεμελιώδους αρχής της διατήρησης της ορμής.
