Как влияе разстоянието между доминото върху скоростта, с която падат?

Децата създават линии домино, за да ги свалят във визуално интересни верижни реакции, но университетските преподаватели и студенти са превърнали верижните реакции на доминото в сериозен бизнес. Физиката, която влияе върху веригите на падащите домино, е обект на измерими физически сили, включително гравитация, инерция и анализ на вектор на сила. Реакцията се влияе и от размера и масата на доминото. В резултат на това определянето на оптималната скорост на домино каскадна реакция изисква сериозен математически анализ.

Време между въздействията

Ако едно домино беше високо шест фута, наблюдателите лесно биха могли да видят колко бързо пада едно домино и скоростта, с която то удря съседна плочка, стояща на няколко метра разстояние. Домино, стоящо по-близо до първото поредно, би било ударено по-рано, отколкото едно, разположено по-далеч. Следователно скоростта, с която цяла верига от домино ще се свали, ще бъде повлияна от това колко тясно са разположени доминото.

Падаща скорост

Тъй като доминото просто започва да пада, то се движи бавно и следователно въздейства върху следващата плочка в реда с малко сила. Ако плочките са разположени по-отдалечени, всяка падаща плочка ще набере повече скорост и следователно ще генерира по-голяма инерционна сила, преди да се преобърне в следващата плочка. Така че, когато плочките са по-отдалечени, първата плочка удря втората с по-голяма сила и може да се очаква верижната реакция да се ускори по-бързо, отколкото когато плочките се нареждат по-близо една до друга.

instagram story viewer

Анализ на силовия вектор

Движещият се обект носи измерими сили и в случай на падащи домино тези сили могат да бъдат разбити с помощта на векторен анализ. Силите на вектора са функция както от ъгъла на падащата плочка в момента на удара, така и от скоростта на падащото домино. Като използваме примера с 6 фута висока керемида, ако плочката започне да пада, човек, който стои до нея, би положил по-малко усилия енергия, улавяща плочката веднага след като тя започне да се движи, отколкото той или тя би направил, ако плочката е повече от половината път до земя. Следователно по-малко сила се прилага към съседната плочка от бавно движеща се плочка, която е по-близо до изправено положение от плочка, която има възможност да се преобърне почти напълно, преди да се удари в съседство плочка. Следователно разстоянието между плочките влияе върху величината, с която всяка плочка удря следващата и следователно влияе върху скоростта на цялата верижна реакция.

Измерване на кумулативния ефект

Всички променливи, които влияят на скоростта на верижната реакция на доминото - времето между въздействията, колко сила всеки плочка се прилага за следващата, а скоростта, с която плочката удря следващата в линията - се влияе от разстоянието между плочки. Следователно ключовият въпрос е на какво разстояние и под какъв ъгъл падащото домино ще приложи най-голямо количество сила към съседната си плочка, за да свали цял ред домино?

Teachs.ru
  • Дял
instagram viewer