المحتوى
تعمل القوة على نقطة دوران المنجنيق لإطلاق جسم في الهواء ، غالبًا كسلاح. أفضل قياس للقوة الدافعة للمنجنيق هو "لحظة" ، أو مقدار القوة الدورانية المنقولة إلى ذراع المنجنيق. القوة الناتجة على المقذوف هي دالة للتسارع الدوراني والماسي الذي يسببه الذراع فيه. لاحظ أن اللحظة والقوة الناتجة على المقذوف تختلف أثناء حركة المنجنيق.
الخطوة 1
احسب عزم ذراع المنجنيق. العزم يساوي القوة المؤثرة عموديًا على ذراع المنجنيق مضروبًا في المسافة من نقطة دوران الذراع. إذا كانت القوة ناتجة عن وزن ، فإن القوة العمودية تساوي الوزن ضرب جيب الزاوية بين كابل الوزن وذراع المنجنيق. الجيب هو دالة مثلثية.
الخطوة 2
احسب العزم القطبي لقصور ذراع المنجنيق. إنه مقياس لمقاومة دوران كائن ما. تساوي العزم القطبية للقصور الذاتي لجسم عام تكامل كل وحدة كتلة متناهية الصغر مضروبة في مربع كل وحدة مسافة كتلة من نقطة الدوران. التكامل هو دالة في الحساب. قد ترغب في الاقتراب من ذراع المنجنيق كقضيب منتظم ، حيث تصبح العزم القطبي للقصور الذاتي ثلث كتلة الذراع مضروبة في مربع طوله:
أنا = (م * L ^ 2) / 3.
الخطوه 3
احسب العجلة الزاوية. يمكن العثور عليها بسهولة عن طريق قسمة اللحظة في أي وقت على اللحظة القطبية من القصور الذاتي:
أ = م / أنا.
الخطوة 4
احسب التسارع الطبيعي والماسي في المقذوف. يصف العجلة المماسية الزيادة في السرعة الخطية للجسم ويساوي التسارع الزاوي مضروبًا في طول الذراع. التسارع الطبيعي ، الذي يُطلق عليه أيضًا التسارع المركزي ، يعمل بشكل عمودي على السرعة اللحظية للجسم ويساوي السرعة المربعة مقسومة على طول الذراع:
أ = (v ^ 2) / L.
من الممكن الاقتراب من السرعة في أي وقت ، وضرب الوقت المنقضي بمتوسط التسارع الزاوي وطول الذراع:
ت = أ * t * ل.
الخطوة الخامسة
استخدم قانون نيوتن الثاني - القوة تساوي الكتلة مضروبة في التسارع - لتحويل تسارع الجسم إلى قوى ناتجة عن المنجنيق. اضرب مكونات التسارع العرضي والعادي في كتلة الجسم للحصول على قوتين.
الخطوة 6
اجمع بين عنصري القوة في قوة واحدة ناتجة. نظرًا لأن القوى العادية والماسية تعمل بشكل عمودي على بعضها البعض ، فمن الممكن استخدام نظرية فيثاغورس لإيجاد مقدار القوة الناتجة:
a ^ 2 + b ^ 2 = c ^ 2 ، حيث "a" و "b" هي مكونات القوة و "c" هي النتيجة.