Tartalom
- TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
- A lendület megőrzéséről szóló törvény
- A visszérülés sebességének kiszámítása
- Példa
A pisztolytulajdonosokat gyakran érdekli a visszarúgás sebessége, ám ők nem az egyetlen. Sok más helyzet is van, amelyben hasznos tudni. Például, ha egy ugró lövést végző kosárlabdázó meg akarja tudni a hátulsó sebességét, miután elengedte a labdát, hogy elkerülje egy másik játékos ütését, és a fregatt kapitánya szeretné tudni, milyen hatása van egy mentőcsónak kiadására. előrehaladás. Az űrben, ahol nincsenek súrlódási erők, az újracsavarási sebesség kritikus mennyiség. A lendület megőrzésének törvényét alkalmazza a visszacsapási sebesség meghatározására. Ez a törvény a Newton Mozgás Törvényeiből származik.
TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
A lendület megőrzési törvénye, amely a Newton Mozgás Törvényeiből származik, egyszerű egyenletet biztosít a visszarúgás sebességének kiszámításához. Ennek alapja a kidobott test tömege és sebessége, valamint az újracsévélő test tömege.
A lendület megőrzéséről szóló törvény
Newtoni harmadik törvény kimondja, hogy minden alkalmazott erőnek azonos és ellentétes reakciója van. Ennek a törvénynek a magyarázata során gyakran idézett példa egy téglafalat ütő gyorshajtású autó. Az autó erőt gyakorol a falra, és a fal viszonos erőt gyakorol az autóra, amely összetöri. Matematikailag a beeső erő (Fén) megegyezik a kölcsönös erővel (FR) és ellentétes irányban jár: Fén = - FR.
Newtoni második törvény határozza meg az erőt a tömeg idő gyorsulásaként. A gyorsulás a sebesség változása (∆v ÷ ∆t), tehát az erő kifejezhető F = m (∆v ÷ ∆t). Ez lehetővé teszi a harmadik törvény átírását m-kéntén(Avén ÷ ∆tén) = -mR(AvR ÷ ∆tR). Bármely interakció esetén az eső erő alkalmazásának ideje megegyezik azzal az idővel, amikor a viszonzó erő alkalmazandó, tehát tén = tR és az idő kiszámítható az egyenletből. Ez így jár:
ménAvén = -mRAvR
Ez a lendület megőrzésének törvénye.
A visszérülés sebességének kiszámítása
Egy tipikus visszahúzó helyzetben egy kisebb tömegű test (1. test) kiszabadulása hatással van egy nagyobb testre (2. test). Ha mindkét test nyugalomból indul, akkor a lendület megőrzéséről szóló törvény kimondja, hogy m1v1 = -m2kontra2. Az visszacsapási sebesség jellemzően a 2. test sebessége az 1. test felszabadulása után. Ez a sebesség:
v2 = - (m1 ÷ m2) v1.
Példa
A probléma megoldása előtt minden mennyiséget konzisztens egységekben kell kifejezni. Az egyik szem 64,8 mg, azaz a golyó tömege (mB) 9,720 mg vagy 9,72 gramm. A puskának viszont tömege (mR) 3632 gramm, mivel 454 gramm van egy fontban. Most már könnyen kiszámítható a puska visszatekerési sebessége (vR) lábban / másodpercben:
vR = - (mB ÷ mR) vB = - (9,72 g ÷ 3,632 g) • 2 820 láb / s = -7,55 láb / s.
A mínuszjel azt a tényt jelzi, hogy a visszarúgás sebessége a golyó sebességével ellentétes irányba mutat.
A súlyokat ugyanazon egységekben fejezik ki, tehát nincs szükség átalakításra. A fregatt sebességét egyszerűen v-ként írhatja leF = (2 ÷ 2000) • 15 mph = 0,015 mph. Ez a sebesség kicsi, de nem elhanyagolható. Ez percenként több mint 1 láb, ami jelentős, ha a fregatt dokk közelében van.