المحتوى
تعمل القوة على نقطة دوران المنجنيق من أجل رمي كائن في الهواء ، وغالبًا كسلاح. من الأفضل قياس قوة الدفع بالمنجنيق على أنها "لحظة" ، أو مقدار قوة الدوران المنقولة إلى ذراع المنجنيق. القوة الناتجة على المقذوف هي وظيفة التسارع الدوراني والماسي الذي يحفزه الذراع. لاحظ أن الزخم والقوة الناتجة على قذيفة تختلف خلال حركة المنجنيق.
الاتجاهات
-
احسب زخم ذراع المنجنيق. اللحظة تساوي القوة التي تتصرف عموديًا على ذراع المنجنيق تضاعف المسافة من نقطة دوران الذراع. إذا تم تزويد القوة بوزن ، فإن القوة العمودية تساوي أضعاف الوزن في جيب الزاوية بين كابل الوزن وذراع المنجنيق. الجيب هو وظيفة مثلثية.
-
حساب اللحظة القطبية من الجمود في ذراع المنجنيق. إنه مقياس لمقاومة دوران الكائن. تساوي عزم القصور الذاتي لعنصر عام تكامل كل وحدة متناهية الصغر من الكتلة مرات مربع مسافة كل وحدة كتلة من نقطة الدوران. التكامل هو وظيفة الحساب. قد ترغب في الاقتراب من ذراع المنجنيق كقضيب موحد ، حيث تصبح لحظة الجمود القطبي ثلث كتلة الذراع تضاعف مربع طوله:
أنا = (م * ل ^ 2) / 3.
-
حساب التسارع الزاوي. يمكن العثور عليها بسهولة عن طريق قسمة اللحظة في أي وقت على اللحظات القطبية من القصور الذاتي:
أ = م /
-
حساب التسارع الطبيعي والمادي في القذيفة. يصف التسارع العرضي الزيادة في السرعة الخطية للكائن ويساوي تسارع الزاوي مرات طول الذراع. يعمل التسارع العادي ، الذي يسمى أيضًا تسارع الجاذبية ، عموديًا على السرعة اللحظية للكائن ويساوي السرعة المربعة مقسومة على طول الذراع:
a = (v ^ 2) / L.
من الممكن تقريب السرعة في أي وقت من خلال ضرب الوقت المنقضي بمتوسط التسارع الزاوي وطول الذراع:
v = a * t * L.
-
استخدم قانون نيوتن الثاني - القوة تساوي تسارع أوقات الكتلة - لتحويل تسارع الكائنات إلى قوى ناتجة عن المنجنيق. اضرب مكونات التسارع العرضي والعادي بواسطة كتلة الكائن للحصول على قوتين.
-
الجمع بين عنصري القوة في قوة واحدة الناتجة. نظرًا لأن القوى الطبيعية والقصرية تتصرف عموديًا على بعضها البعض ، فمن الممكن استخدام نظرية فيثاغورس للعثور على حجم القوة الناتجة:
a ^ 2 + b ^ 2 = c ^ 2 ، حيث "a" و "b" هي مكونات قوة و "c" هي النتيجة.
ما تحتاجه
- آلة حاسبة
- توازن