Paano naiiba ang puwersa mula sa salpok? + Halimbawa

Paano naiiba ang puwersa mula sa salpok? + Halimbawa
Anonim

Sa maraming mga kaso namin obserbahan ang mga pagbabago sa bilis ng isang bagay ngunit hindi namin alam kung gaano katagal ang lakas ay exerted. Ang salpok ay ang integral ng puwersa. Ito ang pagbabago sa momentum. At ito ay kapaki-pakinabang para sa approximating pwersa kapag hindi namin alam eksakto kung paano nakipag-ugnayan ang mga bagay sa isang banggaan.

Halimbawa 1: kung ikaw ay naglalakbay kasama ang kalsada sa isang kotse sa 50 km / h sa ilang mga punto sa oras at huminto ka mamaya, hindi mo alam kung magkano ang pwersa ay ginagamit upang dalhin ang kotse sa isang huminto. Kung ikaw ay pindutin ang mga preno nang basta-basta, ikaw ay huminto sa isang mahabang panahon. Kung pinindot mo nang malakas ang mga preno, mapupunta ka nang hihinto sa isang maikling panahon.

Maaari mong kalkulahin kung magkano ang momentum ay nagbago. Ang momentum ng isang tumigil tumigil sa kotse ay zero. At ang momentum ng isang paglipat ng kotse ay katumbas ng mga oras ng masa ang bilis.

#delp = mv - p_f #

Ang pagbabago sa momentum ay ang salpok.

Ang isang 1000 kg na kotse sa 50 km / h ay may momentum na ibinigay ng:

#delp = 1000 * 50 - 0 = 50000 (kg * km) / h #

I-convert na iyon sa Newtons para sa madaling paggamit:

# 50000 * 1000 m / (km) * 3600 s / h = 13880 N * s #

Kung gusto naming itigil ang kotse sa 1 segundo, ang average na lakas ay kailangang 13880 N. Kung mayroon kaming 2 segundo upang itigil ang kotse, maaari itong gawin sa kalahati ng puwersa na ito:

# (13880Ns) / (2s) = 6940 N #

Kilalanin na kung matumbok mo ang isang solidong bagay tulad ng isang puno o isang kongkretong bloke, ang kotse ay may napakakaunting oras upang tumigil. Ang mga pwersang kasangkot ay naging napakalaking. Ang paghinto sa 1 segundo na may isang pare-parehong puwersa ay nangangailangan ng 7 metro ng paghinto ng distansya. Iyan ay isang matinding paghinto. Dahil sa pagtigil ng distansya ng 1 cm lamang, ang kotse ay magkakaroon lamang ng 0.07 segundo upang makapigil. Ang pagpapahinto ng puwersa ay nagiging napakalaking.

# (13880Ns) / (0.07s) = 200000 N #

Ang karaniwang paggalaw ng isang kotse ay madaling obserbahan sa isang ordinaryong video camera. Ang isang banggaan sa pagitan ng mga solidong bagay ay hindi gaanong simple.

Halimbawa 2: Isaalang-alang ang isang baseball pitch na itinapon sa 40 m / s ay sinaktan ng isang bat at ulo sa ibabaw ng center wall field sa 45 m / s. Ang pagbabago sa bilis ay 85 m / s (tandaan na ito ay naglalakbay sa tapat na direksyon pagkatapos na ito ay pindutin). Alam ang masa ng bola na maaari naming kalkulahin ang salpok. Ngunit nangangailangan ng isang napakataas na bilis ng kamera upang matukoy kung gaano katagal ang bola ay nakikipag-ugnay sa bat. Maaari naming kalkulahin ang salpok, at sa impormasyon na ito ay gumawa ng ilang mahusay na approximation ng average at maximum na puwersa.