Πώς βρίσκετε χρόνο με δυναμική και δύναμη;

Δεν μπορείτε απευθείας να "βρείτε χρόνο" χρησιμοποιώντας ορμή και δύναμη μόνο. Ωστόσο, μπορείτε να τα χρησιμοποιήσετε για να υπολογίσετε αλλαγή στο χρόνο υπό ορισμένες συνθήκες. Εδώ είναι γιατί:

Κατανόηση των εννοιών:

* ορμή (p): Ένα μέτρο της μάζας ενός αντικειμένου σε κίνηση. Υπολογίζεται ως ταχύτητα μάζας (m) (v): p =mv

* δύναμη (f): Μια ώθηση ή έλξη που μπορεί να προκαλέσει επιτάχυνση ενός αντικειμένου. Σχετίζεται με τη μάζα και την επιτάχυνση (α) από τον δεύτερο νόμο του Νεύτωνα: f =ma

* Ώρα (t): Μια θεμελιώδη ποσότητα που αντιπροσωπεύει τη διάρκεια ενός γεγονότος.

Πώς να χρησιμοποιήσετε τη δυναμική και τη δύναμη για να βρείτε χρόνο:

1. Impulse: Η ώθηση (j) είναι η αλλαγή της ορμής ενός αντικειμένου. Υπολογίζεται ως δύναμη πολλαπλασιασμένη από τη στιγμή που η δύναμη ενεργεί: j =ft

2. Σχετικά με την ώθηση και την ορμή: Δεδομένου ότι η ώθηση είναι η αλλαγή της ορμής, μπορούμε να γράψουμε: j =ΔΡ =mv_f - mv_i

* Όπου το V_F είναι η τελική ταχύτητα και το V_I είναι η αρχική ταχύτητα.

3. Επίλυση για χρόνο: Εάν γνωρίζετε τη δύναμη και την αλλαγή στη δυναμική (ή τις αρχικές και τελικές ταχύτητες), μπορείτε να βρείτε τον χρόνο κατά τον οποίο ενεργεί η δύναμη:

* t =ΔΡ / F =(MV_F - MV_I) / F

Παράδειγμα:

Φανταστείτε μια μπάλα μπόουλινγκ 10 kg αρχικά σε ηρεμία (v_i =0 m/s). Ένας σφαιριστής εφαρμόζει μια δύναμη 50 Ν για μικρό χρονικό διάστημα, προκαλώντας την επιτάχυνση της μπάλας σε μια τελική ταχύτητα 5 m/s.

1. Αλλαγή στην ορμή: ΔΡ =(10 kg * 5 m/s) - (10 kg * 0 m/s) =50 kg m/s

2. Ώρα: T =ΔΡ / F =50 kg m / s / 50 n =1 δευτερόλεπτο

Σημαντικές σημειώσεις:

* Αυτή η μέθοδος λειτουργεί μόνο αν γνωρίζετε τη δύναμη και είτε την αλλαγή της ορμής είτε των αρχικών και τελικών ταχύτητας.

* Δεν σας λέει τον * απόλυτο * χρόνο, αλλά το * χρονικό διάστημα * κατά τη διάρκεια του οποίου η δύναμη ενεργεί.

Επιτρέψτε μου να ξέρω αν έχετε περισσότερες ερωτήσεις ή θέλετε να εξερευνήσετε πιο συγκεκριμένα σενάρια!