Kuidas mõjutab doominode vaheline kaugus nende languse kiirust?

Posted on
Autor: Peter Berry
Loomise Kuupäev: 19 August 2021
Värskenduse Kuupäev: 13 November 2024
Anonim
Kuidas mõjutab doominode vaheline kaugus nende languse kiirust? - Teadus
Kuidas mõjutab doominode vaheline kaugus nende languse kiirust? - Teadus

Sisu

Lapsed seadsid doominojoone üles, et visuaalselt huvitavates ahelreaktsioonides neid ümber lükata, kuid ülikoolide õppejõud ja üliõpilased on muutnud doominoahela reaktsioonid tõsiseks äriks. Füüsika, mis mõjutab langevate doominokettide ahelaid, mõjutab mõõdetavaid füüsilisi jõude, sealhulgas gravitatsiooni, hoo ja jõuvektori analüüsi. Reaktsiooni mõjutavad ka doomino suurus ja mass. Seetõttu nõuab doomino kaskaadi reaktsiooni optimaalse kiiruse määramine tõsist matemaatilist analüüsi.


Aeg mõjude vahel

Kui doomino oleks kuue jala pikkune, näeksid vaatlejad hõlpsalt, kui kiiresti doomino kukub ja kui kiiresti see mõne löögi kaugusel asuvat naabruses asuvat plaati lööb. Doomino, mis seisab esimesele järjest lähemal, lüüakse varem kui üks, mis asub kaugemal. Seetõttu mõjutab doominode tihedalt üksteise suhtes aset leidva kogu doominoahela ümbermineku kiirust.

Langev kiirus

Kuna doomino hakkab lihtsalt kukkuma, liigub see aeglaselt ja lööb seetõttu järgmise jõu reas vähese jõuga. Kui plaadid asetsevad üksteisest kaugemal, kiireneb iga langev klotsivalik suurema kiirusega ja tekitab seetõttu suurema inertsjõu, enne kui see järgmisele plaadile kukub. Niisiis, kui plaadid asuvad üksteisest kaugemal, tabab esimene plaat suuremat jõudu teist ja plaatide ahelreaktsioon kiireneb kiiremini kui siis, kui plaadid on üksteisele lähemal rivistatud.


Force vektorianalüüs

Liikuv objekt kannab mõõdetavaid jõude ja kukkuvate doominode korral saab need jõud vektorianalüüsi abil jagada. Vektorjõud on funktsioon nii langeva plaadi nurgast kokkupõrke hetkel kui ka langeva doomino kiirusest. Kui klots hakkab kukkuda, siis 6-jalga kõrguse plaadi näitel kulutaks selle kõrval seisval inimesel plaati kohe pärast selle liikumist vähem energiat kui siis, kui plaat oleks üle poole tee maapinnale. Järelikult avaldab külgnevale plaadile vähem jõudu aeglaselt liikuv plaat, mis on lähemale püstiasendisse, kui plaadil, millel on lubatud peaaegu täielikult ümber kukkuda, enne kui see lööb külgnevale plaadile. Seetõttu mõjutab plaatide vaheline kaugus suurust, millega iga plaat järgmisele jõuab, ja see mõjutab kogu ahelreaktsiooni kiirust.

Kumulatiivse efekti mõõtmine

Kõiki muutujaid, mis mõjutavad doominoahela reaktsiooni kiirust - aeg löökide vahel, kui palju jõudu iga plaat järgmisele kohaldab ja kiirus, millega klots lööb reale järgmise - mõjutavad plaatide vaheline kaugus. Seetõttu on põhiküsimus, millise vahemaa tagant ja millise nurga all rakendab langev doomino oma naaberkividele kõige suuremat jõudu, et kukutada terve doomino rida?