Πόση δύναμη απαιτείται για να σταματήσει μια μπάλα 100mph που 145g;

Δεν μπορείτε να καθορίσετε τη δύναμη που απαιτείται για να σταματήσετε μια μπάλα 100 mph χωρίς να γνωρίζετε πόσο καιρό χρειάζεται για να σταματήσετε. Εδώ είναι γιατί:

* Δύναμη και ώρα: Η δύναμη σχετίζεται με την αλλαγή της ορμής ενός αντικειμένου. Η ορμή είναι ταχύτητα μάζας (P =MV). Για να αλλάξετε την ορμή (και να σταματήσετε την μπάλα), χρειάζεστε μια δύναμη που εφαρμόζεται σε μια χρονική περίοδο. Αυτό περιγράφεται από το θεώρημα Impulse-Momentum:

* impulse =δύναμη x time =αλλαγή στην ορμή

* Παράδειγμα: Μια μπάλα που σταματά ξαφνικά (όπως το χτύπημα ενός τοίχου) θα βιώσει μια πολύ μεγάλη δύναμη σε σύντομο χρονικό διάστημα. Μια μπάλα που επιβραδύνει σταδιακά (όπως η προσγείωση σε ένα μαλακό δίχτυ) θα βιώσει μια μικρότερη δύναμη για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα.

Για να υπολογίσετε τη δύναμη, πρέπει να γνωρίζετε τον χρόνο διακοπής:

1. Μετατροπή ταχύτητας: 100 mph =44,7 m/s

2. Μετατροπή μάζας: 145g =0,145 kg

3. Υπολογίστε την ορμή: Ορμή (p) =0,145 kg * 44,7 m/s =6,48 kg * m/s

4. Ας υποθέσουμε χρόνο διακοπής 0,1 δευτερολέπτων:

* Δύναμη =αλλαγή στην ορμή / ώρα

* Force =6.48 kg* m / s / 0.1 s =64.8 Newtons

ΣΗΜΑΝΤΙΚΟ: Αυτό είναι απλώς ένα παράδειγμα. Η πραγματική δύναμη θα διαφέρει ανάλογα με το πόσο καιρό χρειάζεται για να σταματήσει η μπάλα.