Tartalom
A katapult forgási pontjára egy erő hat, hogy egy tárgyat a levegőben, gyakran fegyverként dobjunk. A katapult hajtóerejét legjobban „pillanat” -ként, vagy a katapultkarra továbbított forgóerőt kell mérni. A lövedékre kifejtett erő a forgó és tangenciális gyorsulások függvénye, amelyet a kar a benne indukál. Vegye figyelembe, hogy a lövedék és az ebből eredő erő a katapult mozgása során változik.
irányok
-
Számolja ki a katapult kar lendületét. A pillanat megegyezik a katapult karjához merőlegesen ható erővel, a kar forgáspontjától való távolságától. Ha az erőt egy súly adja, a merőleges erő megegyezik a súlykábel és a katapult kar közötti szinusz súlyával. A szinusz trigonometrikus függvény.
-
Számolja ki a katapult kar poláris pillanatát. Ez egy objektum forgási ellenállásának mértéke. Az általános objektum poláris pillanatnyi inerciapontja megegyezik minden egyes végtelen tömegegység integráljával, amely a forgásponttól minden egyes egységtömeg távolság négyzetét jelenti. Az integrál a számítás függvénye. Elképzelhető, hogy a katapult karjához egy egyenletes rúdként közeledik, amelyben az inercia poláris pillanata a kar tömegének egyharmadának felel meg, a hosszának négyzetével:
I = (m * L ^ 2) / 3.
-
Számítsa ki a szögsebességet. Könnyen megtalálható, ha a pillanatot bármely időpontban elosztjuk a poláris tehetetlenségi nyomatékkal:
a = M / I.
-
Számolja ki a lövedék normál és tangenciális gyorsulását. A tangenciális gyorsulás az objektum lineáris sebességének növekedését írja le, és megegyezik a kar hosszának a szögsebességével. A normál gyorsulás, más néven centripetális gyorsulás, merőleges az objektum pillanatnyi sebességére, és megegyezik a kar hosszával osztott sebességgel:
a = (v ^ 2) / L.
Lehetőség van arra, hogy a sebességet bármely időpontban közelítsük meg az átlagos szöggyorsítás és a kar hosszának elteltével:
v = a * t * L.
-
Használja a Newton második törvényét - az erő egyenlő tömegtömeg-gyorsulással - az objektum gyorsulásának a katapult által kiváltott erőkké való átalakítására. Szorozzuk meg a tangenciális és a normál gyorsulási komponenseket az objektum tömegével, hogy két erőt kapjunk.
-
Kombinálja az erő két összetevőjét egyetlen eredő erővé. Mivel a normális és a tangenciális erők egymásra merőlegesek, a Pythagor-i tétel felhasználható a kapott erő nagyságának megállapítására:
a ^ 2 + b ^ 2 = c ^ 2, ahol az "a" és "b" erőösszetevők, a "c" pedig az eredmény.
Amire szüksége van
- számológép
- egyensúly