Ποια δύναμη που ενεργεί για 0,025 δευτερόλεπτα θα αλλάξει την ταχύτητα ενός μπέιζμπολ 100 γραμμάρια από 35 ms προς τα ανατολικά σε 20 προς τα δυτικά;
1. Κατανοήστε τις έννοιες
* Impulse: Η αλλαγή της ορμής ενός αντικειμένου. Είναι ίσο με την εφαρμοζόμενη δύναμη πολλαπλασιάζεται με το χρόνο που ενεργεί.
* ορμή: Το προϊόν της μάζας ενός αντικειμένου και της ταχύτητας του.
* δύναμη: Η ώθηση ή η έλξη που μπορεί να αλλάξει την κίνηση ενός αντικειμένου.
2. Ορίστε τις μεταβλητές
* Μάζα (m) =100 γραμμάρια =0,1 kg (μετατρέψτε τα γραμμάρια σε κιλά)
* Αρχική ταχύτητα (V₁) =35 m/s προς τα ανατολικά (θα θεωρήσουμε προς τα ανατολικά ως θετικά)
* Τελική ταχύτητα (V₂) =-20 m/s δυτικά (δυτικά είναι αρνητική)
* Χρόνος (Δt) =0,025 δευτερόλεπτα
* Δύναμη (f) =?
3. Υπολογίστε τη μεταβολή της ορμής (ώθηση)
* Αρχική ορμή (p₁) =m * v₁ =0,1 kg * 35 m/s =3,5 kg m/s
* Τελική ορμή (p₂) =m * v₂ =0,1 kg * -20 m/s =-2 kg m/s
* Αλλαγή της ορμής (ΔΡ) =p₂ - p₁ =-2 kg m/s - 3,5 kg m/s =-5,5 kg m/s
4. Υπολογίστε τη δύναμη
* Impulse (ΔΡ) =Δύναμη (F) * Χρόνος (Δt)
* F =ΔΡ / Δt =-5,5 kg m / s / 0,025 s =-220 n
απάντηση:
Η δύναμη που ενεργεί στο μπέιζμπολ είναι -220 Newton . Το αρνητικό σημάδι υποδεικνύει ότι η δύναμη δρα προς την κατεύθυνση προς τα δυτικά, απέναντι από την αρχική ταχύτητα προς τα ανατολικά.
