Kā attālums starp dominējošajiem piederumiem ietekmē kritiena ātrumu?

Bērni izveido domino līnijas, lai tos sagāztu vizuāli interesantās ķēdes reakcijās, bet universitātes profesori un studenti domino ķēdes reakcijas ir pārveidojuši par nopietnu biznesu. Fizika, kas ietekmē krītošo domino ķēdes, ir pakļauta izmērāmiem fiziskiem spēkiem, ieskaitot gravitāciju, impulsu un spēka vektoru analīzi. Reakciju ietekmē arī domino lielums un masa. Rezultātā, nosakot domino kaskādes reakcijas optimālo ātrumu, nepieciešama nopietna matemātiska analīze.

Laiks starp triecieniem

Ja domino būtu sešas pēdas garš, novērotāji viegli redzētu, cik ātri domino nokrīt, un ātrumu, kādā tas sit pa dažu pēdu attālumā esošo kaimiņu flīzi. Domino, kas stāv tuvāk pirmajam pēc kārtas, tiktu sasists ātrāk, nekā novietots tālāk. Tāpēc ātrumu, kādā visa domino ķēde sagāzīsies, ietekmēs tas, cik cieši kopā domino ir izvietoti.

Krītošais ātrums

Kad domino tikko sāk krist, tas kustas lēnām un tāpēc ar nelielu spēku iedarbojas uz nākamo flīžu rindā. Ja flīzes ir novietotas tālāk viena no otras, katra krītošā flīžu izvēle palielinās ātrumu un līdz ar to radīs lielāku inerciālu spēku, pirms tā nogāzīsies nākamajā flīzē. Tātad, kad flīzes atrodas tālāk viena no otras, pirmā flīze ar lielāku spēku skar otro, un var sagaidīt, ka ķēdes reakcija paātrināsies ātrāk nekā tad, kad flīzes ir ierindotas tuvāk viena otrai.

instagram story viewer

Spēka vektoru analīze

Kustīgam objektam ir izmērāmi spēki, un krītošā domino gadījumā šos spēkus var sadalīt, izmantojot vektoru analīzi. Vektoru spēki ir gan krītošās flīzes leņķa trieciena brīdī, gan krītošā domino ātruma funkcija. Izmantojot 6 pēdu garas flīzes piemēru, ja flīze sāk krist, blakus stāvoša persona darbotos mazāk enerģija, kas ķer flīzi tūlīt pēc tam, kad tā sāk kustēties, nekā viņš vai viņa darītu, ja flīze būtu vairāk nekā puse no ceļa zeme. Līdz ar to mazāku spēku blakus esošajai flīzei pielieto lēni kustīga flīze, kas atrodas tuvāk vertikālā stāvoklī nekā flīze, kurai ir atļauts gandrīz pilnībā apgāzties, pirms tā triecas blakus flīze. Tāpēc attālums starp flīzēm ietekmē lielumu, ar kādu katra flīze ietriecas nākamajā, un tādējādi ietekmē visas ķēdes reakcijas ātrumu.

Kumulatīvās ietekmes mērīšana

Visi mainīgie, kas ietekmē domino ķēdes reakcijas ātrumu - laiks starp triecieniem, cik liels spēks katram flīze attiecas uz nākamo, un ātrumu, ar kādu flīze ietriecas nākamajā līnijā, ietekmē attālums starp flīzes. Tāpēc galvenais jautājums ir kādā attālumā un kādā leņķī krītošais domino spēks būs vislielākais spēks tās kaimiņu flīzei, lai apgāztu veselu domino rindu?

Teachs.ru
  • Dalīties
instagram viewer