Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Fysik

Hvor meget kraft kræves for at stoppe en 100 km / h bold den 145 g?

Du kan ikke bestemme den krævede kraft for at stoppe en 100 km / h bold uden at vide, hvor lang tid det tager at stoppe. Her er hvorfor:

* kraft og tid: Kraft er relateret til ændringen i momentum af et objekt. Momentum er massetider hastighed (P =MV). For at ændre momentum (og stoppe bolden) har du brug for en kraft, der anvendes over en periode. Dette er beskrevet af Impulse-Momentum-sætningen:

* impuls =kraft x tid =ændring i momentum

* Eksempel: En bold, der pludselig stopper (som at ramme en væg), vil opleve en meget stor kraft over kort tid. En bold, der bremser gradvist (som landing i et blødt net), vil opleve en mindre kraft over længere tid.

For at beregne kraften skal du kende stoppetid:

1. Konverter hastighed: 100 mph =44,7 m/s

2. Konverter masse: 145 g =0,145 kg

3. Beregn momentum: Momentum (p) =0,145 kg * 44,7 m/s =6,48 kg * m/s

4. Lad os antage en stoppetid på 0,1 sekunder:

* Force =Ændring i momentum / tid

* Force =6,48 kg* m / s / 0,1 s =64,8 Newton

Vigtigt: Dette er bare et eksempel. Den faktiske kraft vil variere afhængigt af hvor lang tid det tager at stoppe bolden.