Hvordan påvirker avstanden mellom domino den hastigheten de faller med?

Barn setter opp linjer med domino for å velte dem i visuelt interessante kjedereaksjoner, men universitetsprofessorer og studenter har omgjort domino-kjedereaksjoner til seriøs virksomhet. Fysikken som påvirker kjeder av fallende dominoer er gjenstand for målbare fysiske krefter, inkludert tyngdekraft, momentum og kraftvektoranalyse. Reaksjonen påvirkes også av størrelsen og massen av dominoene. Som et resultat krever å bestemme den optimale hastigheten for en domino-kaskadereaksjon seriøs matematisk analyse.

Tid mellom påvirkning

Hvis en domino var seks meter høy, ville observatører lett kunne se hvor fort en domino faller, og hastigheten den treffer en nærliggende flis som står noen meter unna. En domino som står nærmere den første på rad, vil bli truffet raskere enn en plassert lenger unna. Derfor vil hastigheten som en hel kjede av dominoer velter bli påvirket av hvor tett sammen dominoene er plassert.

Falling Velocity

Ettersom en domino bare begynner å falle, beveger den seg sakte og påvirker derfor den neste flisen i raden med liten kraft. Hvis flisene er plassert lenger fra hverandre, vil hver fallende flisplukking øke hastigheten og derfor generere større treghetskraft før den velter i neste flis. Så når flisene er lenger fra hverandre, treffer den første flisen den andre med større kraft, og kjedereaksjon kan forventes å akselerere raskere enn når flisene stilles opp nærmere hverandre.

instagram story viewer

Tving vektoranalyse

En bevegelig gjenstand bærer målbare krefter, og i tilfelle fallende domino kan disse kreftene brytes ned ved hjelp av vektoranalyse. Vektorkreftene er en funksjon av både vinkelen til den fallende flisen i støtøyeblikket og hastigheten til den fallende dominoen. Ved å bruke eksemplet på en 6 fot høy flis, hvis flisen begynner å falle, vil en person som står ved siden av det trene mindre energi å fange flisen like etter at den begynner å bevege seg enn han eller hun ville gjort hvis flisen var mer enn halvveis til bakke. Følgelig blir mindre kraft påført den tilstøtende flisen av en sakte bevegelig flis som er nærmere en oppreist stilling enn en flis som får lov til å velte nesten helt før den treffer en tilstøtende fliser. Derfor påvirker avstanden mellom flisene størrelsen som hver flis treffer den neste på, og påvirker derfor hastigheten på hele kjedereaksjonen.

Måling av den kumulative effekten

Alle variablene som påvirker hastigheten til en domino-kjedereaksjon - hvor lang tid det går mellom støt, hvor mye kraft hver flisen gjelder den neste, og hastigheten som en flis treffer den neste i linjen - påvirkes av avstanden mellom fliser. Nøkkelspørsmålet er derfor i hvilken avstand, og i hvilken vinkel, vil en fallende domino bruke den største mengden kraft på naboflisen for å velte en hel rad med dominoer?

Teachs.ru
  • Dele
instagram viewer