Cum afectează distanța dintre domino la rata la care cad?

Copiii înființează linii de domino pentru a le răsturna în reacții în lanț interesante din punct de vedere vizual, dar profesorii universitari și studenții au transformat reacțiile în lanț de domino în afaceri serioase. Fizica care afectează lanțurile de domino în cădere este supusă unor forțe fizice măsurabile, incluzând gravitația, impulsul și analiza vectorilor de forță. Reacția este afectată și de dimensiunea și masa domino-urilor. Ca urmare, determinarea ratei optime a unei reacții în cascadă domino necesită o analiză matematică serioasă.

Timpul dintre impacturi

Dacă un domino ar avea o înălțime de șase picioare, observatorii ar putea cu ușurință să vadă cât de repede cade un domino și viteza cu care lovește o țiglă vecină aflată la câțiva metri distanță. Un domino aflat mai aproape de primul la rând ar fi lovit mai repede decât unul poziționat mai departe. Prin urmare, rata la care se va răsturna un întreg lanț de domino va fi afectată de cât de aproape sunt poziționate domino-urile.

instagram story viewer

Velocity Falling

Pe măsură ce un domino începe să cadă, se mișcă încet și, prin urmare, afectează următoarea țiglă din rând cu puțină forță. Dacă plăcile sunt poziționate mai departe unul de altul, fiecare ploaie care scade va crește viteza și, prin urmare, va genera o forță inerțială mai mare înainte de a se răsturna în următoarea placă. Deci, atunci când plăcile sunt mai îndepărtate, prima placă o lovește pe a doua cu o forță mai mare și reacția în lanț se poate aștepta să accelereze mai repede decât atunci când plăcile sunt aliniate mai aproape unul de celălalt.

Analiza forțelor vectoriale

Un obiect în mișcare poartă forțe măsurabile și, în cazul căderii de domino, aceste forțe pot fi descompuse folosind analiza vectorială. Forțele vectoriale sunt o funcție atât a unghiului plăcii care se încadrează în momentul impactului, cât și a vitezei domino-ului care cade. Folosind exemplul unei țigle înalte de 6 metri, dacă țigla începe să cadă, o persoană care stă lângă ea ar exercita mai puțin energia care prinde țigla imediat după ce începe să se miște decât ar fi făcut-o el dacă ea se afla la mai mult de jumătate de cale sol. În consecință, o țiglă adiacentă se aplică mai puțină forță de o țiglă cu mișcare lentă, care este mai aproape de o poziție verticală decât o țiglă căreia i se permite să se răstoarne aproape complet înainte de a lovi un adiacent ţiglă. Prin urmare, distanța dintre plăci afectează magnitudinea cu care fiecare placă atinge următoarea și, prin urmare, afectează viteza întregii reacții în lanț.

Măsurarea efectului cumulativ

Toate variabilele care afectează viteza unei reacții în lanț domino - cantitatea de timp dintre impacturi, câtă forță fiecare țigla se aplică următoarei, iar viteza cu care o țiglă lovește următoarea în linie - sunt afectate de distanța dintre gresie. Întrebarea cheie, prin urmare, este la ce distanță și la ce unghi, un domino care se încadrează va aplica cea mai mare cantitate de forță pe țigla sa vecină pentru a răsturna un întreg rând de domino?

Teachs.ru
  • Acțiune
instagram viewer