Kako razdalja med dominami vpliva na hitrost padca?

Otroci postavljajo linije domin, da jih zrušijo v vizualno zanimivih verižnih reakcijah, toda univerzitetni profesorji in študenti so verižne reakcije domin spremenili v resen posel. Fizika, ki vpliva na verige padajočih domin, je podvržena izmerljivim fizičnim silam, vključno z analizo gravitacije, giba in vektorja sile. Na reakcijo vplivata tudi velikost in masa domin. Posledično je za določitev optimalne hitrosti domino kaskadne reakcije potrebna resna matematična analiza.

Čas med vplivi

Če bi bila domina visoka šest metrov, bi opazovalci zlahka videli, kako hitro domina pade in kako hitro udari v sosednjo ploščico, ki stoji nekaj metrov stran. Domino, ki stoji bližje prvemu v vrsti, bi udarili prej kot tisti, ki se nahaja dlje. Zato bo na hitrost strmoglavljenja celotne verige domin vplivalo, kako tesno skupaj so postavljene domine.

Padajoča hitrost

Ko domina šele začne padati, se počasi premika in zato z malo sile vpliva na naslednjo ploščico v vrsti. Če so ploščice nameščene dlje narazen, bo vsak padajoči strešnik nabral večjo hitrost in zato ustvaril večjo vztrajnostno silo, preden se bo strmoglavil v naslednjo ploščico. Ko so ploščice bolj narazen, prva ploščica z večjo silo udari v drugo in na Pričakujemo, da se verižna reakcija pospeši hitreje kot takrat, ko so ploščice postavljene bližje.

Analiza vektorske sile

Premikajoči se objekt nosi merljive sile, v primeru padajočih domin pa jih je mogoče razbiti z vektorsko analizo. Vektorske sile so odvisne od kota padajoče ploščice v trenutku trka in hitrosti padajočega domina. Če primer ploščice, visoke 6 čevljev, začne padati, bi oseba, ki stoji zraven, storila manj energija, ki ujame ploščico takoj, ko se začne premikati, kot bi se, če bi bila ploščica več kot na polovici poti do ploščice tla. Posledično na sosednjo ploščico deluje počasnejša ploščica, ki je bližje an pokončen položaj kot ploščica, ki se lahko skoraj popolnoma prevrne, preden udari v sosednjo stran ploščice. Zato razdalja med ploščicami vpliva na velikost, s katero vsaka ploščica zadene naslednjo, in tako vpliva na hitrost celotne verižne reakcije.

Merjenje kumulativnega učinka

Vse spremenljivke, ki vplivajo na hitrost verižne reakcije domin - čas med udarci in koliko sile ploščica velja za naslednjo in na hitrost, s katero ploščica zadene naslednjo v vrsti - vpliva razdalja med ploščice. Ključno vprašanje je torej, na kakšni razdalji in pod kakšnim kotom bo padajoča domina uporabila največjo silo na sosednjo ploščico, da bo zrušila celo vrsto domin?

  • Deliti
instagram viewer