Smūgio jėga apskaičiuojama nustatant susidūrimo metu dalyvaujančio (-ų) objekto (-ų) impulso kitimo santykį su susidūrimo laikotarpiu. Smūgio jėgos apskaičiavimo formulė yra tokia:
F = Δp/Δt, kur Δp yra impulso pokytis, o Δt yra laikotarpis.
Kas yra smūgio jėga?
Smūgio jėga apibrėžiama kaip situacija, kai atliekamas tam tikras darbas, siekiant perkelti objektą tam tikru atstumu. Tai gali būti aiškinama kaip jėga, atsirandanti susidūrus dviem daiktams. Objekto susidūrimas įvyksta, kai vienas objektas susiduria su kitu. Smūgio jėga per trumpą laiką daro didelį poveikį objektui. Jis žymimas simboliu F, kur matavimo vienetas yra niutonai (N), o matmenų formulė pateikiama [M1L1T-2]. Jo formulė yra lygi kūno masės ir greičio sandaugai su dvigubu laiku. Kitaip tariant, tai yra kūno turimos kinetinės energijos ir jo nuvažiuoto atstumo santykis.
Smūgio jėgos formulė
F = mv/2t
kur,
F yra smūgio jėga,
m yra kūno masė,
v yra kūno greitis,
t yra laikas.
pervardykite aplanką „Linux“.
Formulės įrodymas
Apsvarstykite masės objektą m kuris juda greičiu in kai dirba IN ant jo daroma. Taikoma jėga yra F ir perkelia objektą į atstumą d vienetų už t sekundžių.
Žinome, kad atliktas darbas yra lygus panaudotos jėgos ir nuvažiuoto atstumo sandaugai.
W = Fd ⇢ (1)
Taip pat atliktas darbas prilygsta kūno kinetinei energijai.
W = K.E. = 1/2 mv2⇢ (2)
Iš (1) ir (2) gauname,
Fd = 1/2 mv2
F = mv2/2d
Įdėjus d = vt, gauname,
F = mv2/2vt
F = mv/2t
Taip gaunama kūną veikiančios smūgio jėgos formulė.
usa kiek miestų
Pavyzdinės problemos
Panagrinėkime keletą problemų, kad išsiaiškintume, kaip naudoti šią formulę.
1 uždavinys: Apskaičiuokite smūgio jėgą, veikiančią 2 kg masės objektą, greitį 4 m/s 2 sekundes.
Sprendimas:
Smūgio jėga, veikianti šį 2 kg masės objektą, judanti 4 m/s greičiu 2 sekundes. Vadinasi,
m = 2
v = 4
t = 2
Naudojant formulę, kurią gauname,
F = mv/2t
= 2 (4) / 2 (2)
= 8/4
= 2 N
Todėl smūgio jėga, veikianti objektą, yra 2 niutonai.
2 uždavinys: Apskaičiuokite smūgio jėgą, veikiančią 3 kg masės objektą, greitį 8 m/s 3 sekundes.
Sprendimas:
Norint apskaičiuoti smūgio jėgą, šios problemos vertės yra šios:
m = 3
v = 8
t = 3
Naudojant formulę, kurią gauname,
F = mv/2t
= 3 (8) / 2 (3)
= 24/6
= 4 N
Todėl smūgio jėga, veikianti objektą, yra 4 niutonai.
3 uždavinys: Apskaičiuokite kūno masę, jei objektą veikianti smūgio jėga yra 10 N, o greitis 5 m/s 4 sekundes.
Sprendimas:
Šioje užduotyje turime apskaičiuoti objekto masę, atsižvelgiant į smūgio jėgą, greitį ir laiką. Pateiktos vertės yra šios:
F = 10
v = 5
t = 4
Naudojant formulę, kurią gauname,
F = mv/2t
=> m = 2Ft/v
= 2 (10) (4) / 5
= 16 kg
Vadinasi, objekto masė yra 16 kg.
4 uždavinys: Apskaičiuokite kūno greitį, jei objektą veikianti smūgio jėga yra 14 N, o masė 2 kg 2 sekundes.
Sprendimas:
Čia turime nustatyti objekto greitį, atsižvelgiant į smūgio jėgą, masę ir laiką. Mes turime,
b+ medžiaiF = 14
m = 2
t = 2
Naudojant formulę, kurią gauname,
F = mv/2t
=> v = 2Ft/m
= 2 (14) (2) / 2
kas yra ymail= 28 m/s
Vadinasi, objekto greitis yra 28 m/s.
5 uždavinys: Apskaičiuokite laiką, kurį kūnas užtrunka, jei objektą veikianti smūgio jėga yra 30 N, masė 4 kg, o greitis 15 m/s.
Sprendimas:
Apskaičiuoti laiką, kurio reikia objektui, atsižvelgiant į smūgio jėgos, masės ir greičio reikšmes:
F = 30
m = 4
v = 15
Naudojant formulę, kurią gauname,
F = mv/2t
=> t = mv/2F
= 4 (15) / 2 (30)
= 60/60
= 1 s
Taigi, objekto laikas yra 1 sekundė.
6 uždavinys: Apskaičiuokite smūgio jėgą, veikiančią objektą, kurio kinetinė energija yra 20 J, jei nuvažiuotas atstumas yra 2 m.
Sprendimas:
Pateiktos vertės yra šios:
Kinetinė energija (E) = 20 J
Nuvažiuotas atstumas (d) = 2 m
Žinome, kad smūgio jėgai nustatyti turime formulę: F = E/d, kur F – smūgio jėga, E – kinetinė energija, o d – nuvažiuotas atstumas.
Taigi, naudojant formulę, kurią gauname,
F = E/d
= 20/2
= 10 N
Tai yra, objektą veikianti smūgio jėga yra 10 niutonų.
7 uždavinys: Apskaičiuokite kūno kinetinę energiją, jei objektą veikianti smūgio jėga yra 40 N, o nuvažiuotas atstumas yra 4 m.
Sprendimas:
Kūno kinetinei energijai apskaičiuoti pateiktos vertės:
Smūgio jėga (F) = 40
Nuvažiuotas atstumas (d) = 4
eilutė į char javaNaudojant formulę, kurią gauname,
F = E/d
=> E = Fd
= 40 (4)
= 160 J
Todėl kūno kinetinė energija yra 160 džaulių.