Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Fysik

Hvorfor udøver en krop mere kraft på jorden, når den falder fra en bestemt højde end i hvile, selvom jeg i begge tilfælde også ser konstant i masse og acceleration?

Du har ret til at påpege, at masse og acceleration på grund af tyngdekraften er konstant i begge tilfælde. Imidlertid er * Force *, der udøves på jorden, anderledes på grund af * Ændring i momentum *, der opstår, når kroppen rammer jorden.

Her er en sammenbrud:

i hvile:

* kraft: Kroppen udøver en kraft på jorden lig med dens vægt (masse X -acceleration på grund af tyngdekraften). Dette er en statisk styrke.

* momentum: Kroppen er i ro, så dens momentum er nul.

faldt fra en højde:

* kraft: Når kroppen falder og rammer jorden, oplever den en hurtig ændring i momentum og går fra en nedadgående hastighed til nul på meget kort tid. Denne ændring i momentum resulterer i, at en meget større kraft udøves på jorden under påvirkningen.

* momentum: Kroppen har et nedadgående momentum før påvirkning, og dette momentum skal overføres til jorden, hvilket skaber en større kraft.

Den vigtigste forskel:

Forskellen ligger i impuls anvendt. Impuls er ændringen i momentum, og det er lig med den kraft, der er ganget med det tidspunkt, hvor kraften fungerer.

* i hvile: Impuls er nul, fordi der ikke er nogen ændring i momentum.

* faldt fra en højde: Impulsen er betydelig, fordi der er en stor ændring i momentum på kort tid.

Eksempel: Forestil dig at droppe en hoppekugle. Når bolden rammer jorden, komprimeres den og bremser over kort tid. Denne komprimering øger påvirkningstiden, hvilket reducerer den høje kraft, der udøves. Hvis bolden var helt stiv og stoppede øjeblikkeligt, ville virkningen være meget sværere.

Konklusion:

Mens kroppens masse og acceleration er konstant i begge tilfælde, er kraften, der udøves på jorden, markant højere, når kroppen falder fra en højde på grund af den pludselige ændring i momentum (og den tilsvarende impuls) under påvirkningen.

Varme artikler