Όταν μια μπάλα χτυπηθεί με δεδομένη δύναμη, γιατί η επαφή για μεγάλο χρονικό διάστημα προσδίδει περισσότερη ταχύτητα στην μπάλα;
Η φυσική πίσω από αυτό
Η βασική ιδέα είναι Impulse . Η ώθηση είναι η αλλαγή της ορμής ενός αντικειμένου. Εδώ είναι η κατανομή:
* Δύναμη και ώρα: Η ώθηση σχετίζεται άμεσα με τη δύναμη που εφαρμόζεται σε ένα αντικείμενο * και * τη διάρκεια αυτής της δύναμης (ο χρόνος επαφής). Η εξίσωση για την ώθηση είναι:
* Impulse =Force x Ώρα
* ορμή: Η ορμή είναι ένα μέτρο της κίνησης που έχει ένα αντικείμενο. Εξαρτάται από τη μάζα και την ταχύτητα του αντικειμένου.
* Ορμή =ταχύτητα μάζας x
* Βάζοντας το μαζί: Μια αλλαγή στην ορμή (ώθηση) σημαίνει μια αλλαγή στην ταχύτητα (ταχύτητα). Έτσι, ένας μεγαλύτερος χρόνος επαφής σημαίνει μεγαλύτερη ώθηση, γεγονός που οδηγεί σε μεγαλύτερη αλλαγή στην ταχύτητα, δίνοντας την μπάλα μεγαλύτερη ταχύτητα.
Μια αναλογία
Φανταστείτε να πιέζετε ένα βαρύ κουτί. Εάν το πιέζετε με μια σταθερή δύναμη για μικρό χρονικό διάστημα, μπορεί να αρχίσει να κινείται αργά. Αλλά αν το σπρώξετε με την ίδια δύναμη για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα, θα κερδίσει μεγαλύτερη ταχύτητα επειδή η δύναμη ενεργεί σε αυτό για μεγαλύτερη διάρκεια.
Στην περίπτωση μιας μπάλας
* μεγαλύτερη επαφή: Όταν ένα ρόπαλο χτυπά μια μπάλα και ο χρόνος επαφής είναι μεγαλύτερος, η δύναμη εφαρμόζεται για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα.
* Μεγαλύτερη ώθηση: Αυτό οδηγεί σε μεγαλύτερη ώθηση.
* Περισσότερη ταχύτητα: Η μεγαλύτερη ώθηση έχει ως αποτέλεσμα μια μεγαλύτερη αλλαγή στη δυναμική της μπάλας, δίνοντάς της μεγαλύτερη ταχύτητα.
Πρακτικά παραδείγματα
* γκολφ: Ένα club γκολφ που έχει σχεδιαστεί για απόσταση έχει ένα μεγαλύτερο clubface για να μεγιστοποιήσει το χρόνο επαφής με την μπάλα.
* Μπέιζμπολ: Τα κτυπήματα προσπαθούν να χτυπήσουν την μπάλα "στο γλυκό σημείο" του ρόπαλο για μέγιστο χρόνο επαφής και ταχύτητα νυχτερίδας.
* τένις: Μια ρακέτα τένις με ένα μεγαλύτερο γλυκό σημείο παρέχει μεγαλύτερο χρόνο επαφής, με αποτέλεσμα περισσότερη ισχύ και έλεγχο.
