Γιατί όταν κρατάτε μάζα 5 κιλών σε γωνία 10 μοίρες στην κατακόρυφο ασκούν πολύ λιγότερη δύναμη από ό, τι 70 μοίρες;
Κατανόηση των δυνάμεων
* βαρύτητα: Η κύρια δύναμη που ενεργεί στη μάζα είναι η βαρύτητα, τραβώντας την ευθεία προς τα κάτω (προς το κέντρο της γης). Αυτή η δύναμη είναι σταθερή, ανεξάρτητα από τη γωνία που κρατάτε τη μάζα.
* Η δύναμή σας: Εσείς ασκήσετε μια δύναμη προς τα πάνω για να εξουδετερώσετε τη βαρύτητα και να κρατήσετε τη μάζα από την πτώση. Αυτή είναι η δύναμη που μας ενδιαφέρει.
Ο ρόλος της γωνίας
Η γωνία με την οποία κρατάτε τη μάζα καθορίζει πόσο από τη δύναμή σας χρειάζεται να αντιταχθεί άμεσα στη βαρύτητα.
* μικρότερη γωνία (10 μοίρες): Όταν η γωνία είναι μικρή, το μεγαλύτερο μέρος της δύναμης σας ενεργεί απευθείας προς τα πάνω, αντίθετα στη δύναμη της βαρύτητας. Είσαι ουσιαστικά ανυψώνοντας σχεδόν ολόκληρο το βάρος της μάζας.
* μεγαλύτερη γωνία (70 μοίρες): Όταν η γωνία είναι μεγαλύτερη, η δύναμή σας έχει ένα οριζόντιο συστατικό εκτός από το κατακόρυφο συστατικό. Το οριζόντιο συστατικό δεν αντιτίθεται άμεσα στη βαρύτητα, καθιστώντας την κατακόρυφη δύναμη μικρότερη. Υποστηρίζετε ουσιαστικά ένα μικρότερο κλάσμα του βάρους της μάζας.
Τριγωνομετρία στη διάσωση
Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε την τριγωνομετρία για να υπολογίσετε την ακριβή δύναμη που χρειάζεστε για να ασκήσετε σε διαφορετικές γωνίες:
* κατακόρυφο στοιχείο: Το κατακόρυφο συστατικό της δύναμης σας υπολογίζεται ως `f * cos (theta)`, όπου f είναι η συνολική δύναμη που ασκείτε και theta είναι η γωνία.
* Οριζόντια συνιστώσα: Το οριζόντιο συστατικό υπολογίζεται ως `f * sin (theta)`.
Συμπέρασμα
Όσο μικρότερη είναι η γωνία, τόσο περισσότερο η δύναμή σας αντιτίθεται ακριβώς στη βαρύτητα και όσο μεγαλύτερη είναι η δύναμη που πρέπει να ασκήσετε. Αντίθετα, σε μεγαλύτερη γωνία, ένα μικρότερο κλάσμα της δύναμης σας αντιτίθεται στη βαρύτητα, απαιτώντας λιγότερη προσπάθεια από εσάς.
