Hvordan beregner du rekylhastighed?

Gun ejere er ofte interesserede i recoil hastighed, men de er ikke de eneste. Der er mange andre situationer, hvor det er en nyttig mængde at vide. For eksempel kan en basketballspiller, der tager et hopskud, måske vide hans eller hendes bagudgående hastighed efter at have slået bolden væk for at undgå at kollidere ind i en anden spiller, og fregattets kaptajn vil måske gerne vide, hvilken virkning en redningsbåd har på skibets fremadrettede bevægelse. I rummet, hvor friktionskræfterne er fraværende, er rekylhastigheden en kritisk mængde. Du anvender loven om bevarelse af momentum for at finde rekylhastighed. Denne lov er afledt af Newtons bevægelseslove.

TL; DR (for længe, ​​ikke læst)

Bevarelsen af ​​momentum, der stammer fra Newtons bevægelseslove, giver en simpel ligning til beregning af rekylhastighed. Det er baseret på massen og hastigheden af ​​den udstødte krop og massen af ​​det genkørende legeme.

Bevarelse af Momentum

Newtons tredje lov siger, at hver anvendt kraft har en lige og modsat reaktion . Et eksempel, der almindeligvis er citeret, når man forklarer denne lov, er en hastighedsbil, der rammer en mur. Bilen udøver en kraft på væggen, og væggen udøver en gensidig kraft på bilen, der knuser den. Matematisk er indfaldskraften (F _{I) lig med den gensidige kraft (F R) og virker i modsat retning: F I = - F R.}

Newtons Anden lov definerer kraft som massetid acceleration. Acceleration er ændring i hastighed (Δv ÷ Δt), så kraft kan udtrykkes F = m (Δv ÷ Δt). Dette tillader den tredje lov at blive omskrevet som m _{I (Δv I ÷ Δt I) = -m R (Δv R ÷ Δt R ). I en hvilken som helst interaktion er den tid, hvor indfaldskraften anvendes, lig med den tid, hvor den gensidige kraft anvendes, så t I = t R og tiden kan faktureres ud af ligningen. Dette efterlader:}

m _{IΔv I = -m RΔv R}

Dette kaldes loven om bevarelse af momentum.

Beregning af rekylhastighed

I en typisk recoil-situation har frigivelsen af ​​en krop med mindre masse (krop 1) en indvirkning på et større legeme (krop 2). Hvis begge kroppe starter fra hvile, hedder loven om bevarelse af momentum, at m _{1v 1 = -m 2v 2. Recoil-hastigheden er typisk hastigheden af ​​krop 2 efter frigivelsen af ​​krop 1. Denne hastighed er}

v _{2 = - (m 1 ÷ m 2) v 1.}

Eksempel