Nárazová síla se vypočítá zjištěním poměru změny hybnosti objektu (objektů) účastnících se kolize k časové periodě kolize. Vzorec pro výpočet nárazové síly je:

F = Δp/Δt, kde Δp je změna hybnosti a Δt je časový úsek.

Co je Impact Force?

Nárazová síla je definována jako situace, kdy je vykonána nějaká práce k posunutí předmětu o určitou vzdálenost. Lze ji interpretovat jako sílu vytvořenou při srážce dvou předmětů. Ke kolizi objektu dochází, když se jeden objekt srazí s druhým. Nárazová síla má obrovský dopad na předmět v krátkém časovém úseku. Označuje se symbolem F, kde jednotkou měření jsou Newtony (N) a rozměrový vzorec je dán [M¹L¹T^-2]. Jeho vzorec se rovná součinu hmotnosti a rychlosti tělesa s dvojnásobným časem. Jinými slovy, je to poměr kinetické energie, kterou má těleso, ke vzdálenosti, kterou urazí.

Vzorec síly nárazu

F = mv/2t

kde,

F je síla nárazu,

m je hmotnost těla,

v je rychlost těla,

t je čas.

Důkaz vzorce

Uvažujme o hmotném předmětu m který se pohybuje rychlostí v když někteří pracují V je na něm provedeno. Aplikovaná síla je F a přesune objekt na vzdálenost d jednotky pro t sekundy.

Víme, že vykonaná práce se rovná součinu vynaložené síly a ujeté vzdálenosti.

W = Fd ⇢ (1)

Také vykonaná práce se rovná kinetické energii těla.

W = K.E. = 1/2 mv²⇢ (2)

Z (1) a (2) dostáváme,

Fd = 1/2 mv²

F = mv²/2d

Dáme-li d = vt, dostaneme,

matematika pow java

F = mv²/2vt

F = mv/2t

Tím je odvozen vzorec pro sílu nárazu působící na těleso.

Ukázkové problémy

Podívejme se na několik problémů, abychom zjistili, jak používat tento vzorec.

Úloha 1: Vypočítejte nárazovou sílu působící na předmět o hmotnosti 2 kg, rychlosti 4 m/s po dobu 2 sekund.

Řešení:

Nárazová síla působící na tento objekt o hmotnosti 2 kg a pohybující se rychlostí 4 m/s po dobu 2 sekund. Proto,

m = 2

v = 4

t = 2

Pomocí vzorce, který dostaneme,

F = mv/2t

= 2 (4) / 2 (2)

= 8/4

jak získat emotikony jablka na android

= 2 N

Nárazová síla působící na předmět je tedy 2 Newtony.

Úloha 2: Vypočítejte nárazovou sílu působící na předmět o hmotnosti 3 kg, rychlosti 8 m/s po dobu 3 sekund.

Řešení:

Pro výpočet rázové síly jsou pro tento problém dané hodnoty:

m = 3

v = 8

t = 3

Pomocí vzorce, který dostaneme,

F = mv/2t

= 3 (8) / 2 (3)

= 24/6

= 4 N

Nárazová síla působící na předmět je tedy 4 Newtony.

Úloha 3: Vypočítejte hmotnost tělesa, jestliže nárazová síla působící na předmět je 10 N a rychlost je 5 m/s po dobu 4 sekund.

Řešení:

V tomto problému potřebujeme vypočítat hmotnost objektu danou nárazovou silou, rychlostí a časem. Uvedené hodnoty jsou:

F = 10

v = 5

t = 4

Pomocí vzorce, který dostaneme,

F = mv/2t

=> m = 2Ft/obj

= 2 (10) (4) / 5

= 16 kg

Hmotnost předmětu je tedy 16 kg.

Úloha 4: Vypočítejte rychlost tělesa, jestliže nárazová síla působící na předmět je 14 N a hmotnost je 2 kg po dobu 2 sekund.

Řešení:

Zde musíme určit rychlost objektu danou nárazovou silou, hmotností a časem. My máme,

java barvy

F = 14

m = 2

t = 2

Pomocí vzorce, který dostaneme,

F = mv/2t

=> v = 2Ft/m

= 2 (14) (2) / 2

= 28 m/s

Rychlost objektu je tedy 28 m/s.

Úloha 5: Vypočítejte čas, který těleso potřebuje, je-li nárazová síla působící na předmět 30 N, hmotnost 4 kg a rychlost 15 m/s.

Řešení:

Chcete-li vypočítat čas, který objekt zabere při rázové síle, hmotnosti a rychlosti, jako:

F = 30

m = 4

v = 15

Pomocí vzorce, který dostaneme,

F = mv/2t

=> t = mv/2F

Rozvržení mřížky

= 4 (15) / 2 (30)

= 60/60

= 1 s

Takže čas, který objekt zabere, je 1 sekunda.

Úloha 6: Vypočítejte nárazovou sílu působící na předmět o kinetické energii 20 J, pokud je ujetá vzdálenost 2 m.

Řešení:

Uvedené hodnoty jsou:

Kinetická energie (E) = 20 J

Ujetá vzdálenost (d) = 2 m

git status -s

Víme, že pro určení rázové síly máme vzorec: F = E/d, kde F je rázová síla, E je kinetická energie a d je ujetá vzdálenost.

Takže pomocí vzorce, který dostaneme,

F = E/d

= 20/2

= 10 N

To znamená, že nárazová síla působící na předmět je 10 Newtonů.

Úloha 7: Vypočítejte kinetickou energii tělesa, jestliže nárazová síla působící na předmět je 40 N a ujetá vzdálenost je 4 m.

Řešení:

Uvedené hodnoty pro výpočet kinetické energie tělesa jsou:

Síla nárazu (F) = 40

Ujetá vzdálenost (d) = 4

Pomocí vzorce, který dostaneme,

F = E/d

=> E = Fd

= 40 (4)

= 160 J

Proto je kinetická energie tělesa 160 joulů.