Πόση ταχύτητα αντίκτυπου χρειάζεται για να ληφθούν 36 κιλά δύναμης;
* Η δύναμη εξαρτάται από τη μάζα και την επιτάχυνση: Η θεμελιώδης σχέση είναι δύναμη =μάζα x επιτάχυνση . Για να υπολογίσετε τη δύναμη, χρειάζεστε τόσο τη μάζα του αντικειμένου όσο και την επιτάχυνση του κατά τη διάρκεια της κρούσης.
* Η ταχύτητα κρούσης συμβάλλει στην επιτάχυνση: Η ταχύτητα κρούσης καθορίζει τον ρυθμό μεταβολής της ταχύτητας (επιτάχυνση) κατά τη διάρκεια της σύγκρουσης.
* Ο χρόνος είναι επίσης κρίσιμος: Η διάρκεια του αντίκτυπου (ο χρόνος που χρειάζεται για να σταματήσει το αντικείμενο) παίζει σημαντικό ρόλο στον προσδιορισμό της δύναμης. Ένας βραχύτερος χρόνος επιπτώσεων θα οδηγήσει σε υψηλότερη επιτάχυνση και δύναμη.
Για να βρείτε την ταχύτητα κρούσης, θα χρειαστείτε πρόσθετες πληροφορίες:
1. Μάζα του αντικειμένου: Πόσο βαρύ είναι το αντικείμενο που επηρεάζει;
2. Διάρκεια αντίκτυπου: Πόσος χρόνος χρειάζεται για να σταματήσει το αντικείμενο;
3. συντελεστής αποκατάστασης: Αυτή η τιμή περιγράφει τον τρόπο με τον οποίο είναι ο αντίκτυπος. Μια τέλεια ελαστική σύγκρουση (π.χ. μια μπάλα αναπήδησης) έχει συντελεστή αποκατάστασης 1, ενώ μια τέλεια ανελαστική σύγκρουση (π.χ. μια πηλό που χτυπά έναν τοίχο) έχει έναν συντελεστή επιστροφής 0.
Παράδειγμα:
Ας υποθέσουμε ότι έχετε ένα αντικείμενο 1 λιβρών και θέλετε να επιτύχετε 36 κιλά δύναμης κατά τη διάρκεια ενός αντίκτυπου 0,1 δευτερολέπτων.
* Επιτάχυνση: Δύναμη =μάζα x επιτάχυνση, έτσι επιτάχυνση =δύναμη / μάζα =36 λίβρες / 1 λίβρα =36 πόδια ανά δευτερόλεπτο τετράγωνο.
* Αλλαγή στην ταχύτητα: Επιτάχυνση =(τελική ταχύτητα - αρχική ταχύτητα) / ώρα. Υποθέτοντας ότι το αντικείμενο ξεκινά από την ηρεμία (αρχική ταχύτητα =0), τότε τελική ταχύτητα =επιτάχυνση x ώρα =36 πόδια ανά δευτερόλεπτο τετραγωνικό * 0,1 δευτερόλεπτα =3,6 πόδια ανά δευτερόλεπτο.
Επομένως, σε αυτό το παράδειγμα, θα απαιτηθεί ταχύτητα κρούσης 3,6 ποδιών ανά δευτερόλεπτο για την επίτευξη 36 κιλών δύναμης με τη δεδομένη διάρκεια μάζας και επιπτώσεις.
Σημαντική σημείωση: Αυτό είναι ένα απλοποιημένο παράδειγμα. Οι συγκρούσεις πραγματικού κόσμου είναι πολύ πιο πολύπλοκες και περιλαμβάνουν παράγοντες όπως οι ιδιότητες του υλικού, η γωνία κρούσης και η εξάλειψη της ενέργειας.
