Како израчунавате брзину трзаја?

Власнике оружја често занима брзина одбоја, али нису једини. Постоје многе друге ситуације у којима је корисно знати количину. На пример, кошаркаш који скаче, можда ће желети да зна његову брзину уназад након пуштања лопте како би избегао забијање у другог играча, а капетан фрегате можда жели да зна какав је ефекат ослобађање чамца за спасавање на напред брода кретање. У свемиру, где силе трења нису присутне, брзина трзаја је критична величина. Примењујеш закон очувања импулса да би пронашао брзину повратног удара. Овај закон је изведен из Њутнових закона о кретању.

ТЛ; ДР (предуго; Нисам прочитао)

Закон очувања импулса, изведен из Њутнових закона кретања, пружа једноставну једначину за израчунавање брзине трзаја. Заснива се на маси и брзини избаченог тела и маси тела које одмиче.

Закон о очувању замаха

Њутнов трећи закон каже да свака примењена сила има једнаку и супротну реакцију. Пример који се обично наводи приликом објашњења овог закона је случај пребрзог аутомобила који је ударио у зид од опеке. Аутомобил врши силу на зид, а зид делује реципрочно на аутомобил који га пригњечи. Математички, упадна сила (Ф

Ја) једнако је сили (Ф.Р.) величине и делује у супротном смеру:

Ф_И = -Ф_Р

Њутнов други закон силу дефинише као масовно убрзање времена. Убрзање је промена брзине:

а = \ фрац {\ Делта в} {\ Делта т}

тако да се нето сила може изразити:

Ф = м \ фрац {\ Делта в} {\ Делта т}

Ово омогућава да се Трећи закон препише као:

Ово је познато као закон очувања замаха.

Израчунавање брзине повратног удара

У типичној ситуацији трзаја, ослобађање тела мање масе (тело 1) има утицај на веће тело (тело 2). Ако оба тела почну са одмора, закон очувања импулса каже да је м1в1 = -м2в2. Брзина повратног удара је обично брзина тела 2 након отпуштања тела 1. Ова брзина је

в_2 = - \ фрац {м_1} {м_2} в_1

Пример

  • Колика је брзина повратног удара пушке Винцхестер од 8 килограма након испаљивања метка од 150 зрна брзином од 2.820 стопа у секунди?

Пре решавања овог проблема потребно је све величине изразити у доследним јединицама. Једно зрно је једнако 64,8 мг, тако да метак има масу (мБ.) од 9.720 мг, или 9,72 грама. Пушка, пак, има масу (мР.) од 3.632 грама, будући да у килограму има 454 грама. Сада је лако израчунати брзину трзаја пушке (вР.) у стопама / секунди:

в_Р = - \ фрац {м_Б} {м_Р} в_Б = - \ фрац {9,72} {3,632} 2,820 = -7,55 \ тект {фт / с}

Знак минус означава чињеницу да је брзина трзаја у супротном смеру од брзине метка.

  • Фрегата од 2000 тона пушта спасилачки чамац од 2 тоне брзином од 15 миља на сат. Под претпоставком занемарљивог трења, колика је брзина одбоја фрегате?

Пондери су изражени у истим јединицама, тако да нема потребе за конверзијом. Једноставно можете записати брзину фрегате као:

в_Ф = - \ фрац {2} {2000} 15 = -0,015 \ тект {мпх}

Ова брзина је мала, али није занемарљива. Прелази 1 стопа у минути, што је значајно ако је фрегата близу пристаништа.

  • Објави
instagram viewer