Siłę uderzenia oblicza się, znajdując stosunek zmiany pędu obiektu(ów) uczestniczącego w zderzeniu do czasu zderzenia. Wzór na obliczenie siły uderzenia jest następujący:

F = Δp/Δt, gdzie Δp to zmiana pędu, a Δt to okres czasu.

inurl:.git/head

Co to jest siła uderzenia?

Siłę uderzenia definiuje się jako sytuację, w której wykonana zostaje pewna praca, aby przesunąć obiekt na określoną odległość. Można ją interpretować jako siłę powstałą w wyniku zderzenia dwóch przedmiotów. Do kolizji obiektów dochodzi, gdy jeden obiekt zderza się z drugim. Siła uderzenia wywiera ogromny wpływ na obiekt w krótkim czasie. Oznacza się go symbolem F, gdzie jednostką miary jest niuton (N), a wzór wymiarowy wyraża się przez [M¹L¹T^-2] Jego wzór jest równy iloczynowi masy i prędkości ciała przez dwukrotność czasu. Innymi słowy, jest to stosunek energii kinetycznej posiadanej przez ciało do przebytej przez nie drogi.

Wzór siły uderzenia

F = mv/2t

Gdzie,

F to siła uderzenia,

m to masa ciała,

v jest prędkością ciała,

t to czas.

Dowód wzoru

Rozważmy obiekt masowy M który porusza się z prędkością W kiedy niektórzy pracują W się na tym robi. Przyłożona siła wynosi F i przesuwa obiekt na odległość D jednostki dla T sekundy.

Wiemy, że wykonana praca jest równa iloczynowi przyłożonej siły i przebytej drogi.

W = Fd ⇢ (1)

Ponadto wykonana praca jest równa energii kinetycznej ciała.

W = K.E. = 1/2 mv²⇢ (2)

Z (1) i (2) otrzymujemy,

Fd = 1/2 mv²

F = mw²/2d

Stawiając d = vt, otrzymujemy,

F = mw²/2 w

F = mv/2t

W ten sposób wyprowadzamy wzór na siłę uderzenia działającą na ciało.

Przykładowe problemy

Rozważmy kilka problemów, aby dowiedzieć się, jak korzystać z tej formuły.

Zadanie 1: Oblicz siłę uderzenia działającą na obiekt o masie 2 kg i prędkości 4 m/s przez 2 sekundy.

Rozwiązanie:

Siła uderzenia działająca na ten przedmiot o masie 2 kg i poruszający się z prędkością 4 m/s przez 2 sekundy. Stąd,

m = 2

v = 4

t = 2

Korzystając ze wzoru, który otrzymujemy,

F = mv/2t

= 2 (4) / 2 (2)

= 8/4

= 2 N

Zatem siła uderzenia działająca na obiekt wynosi 2 niutony.

Zadanie 2: Oblicz siłę uderzenia działającą na obiekt o masie 3 kg i prędkości 8 m/s przez 3 sekundy.

Rozwiązanie:

Aby obliczyć siłę uderzenia, podane wartości dla tego problemu są następujące:

m = 3

v = 8

t = 3

Korzystając ze wzoru, który otrzymujemy,

F = mv/2t

= 3 (8) / 2 (3)

= 24/6

= 4 N

Zatem siła uderzenia działająca na obiekt wynosi 4 niutony.

Zadanie 3: Oblicz masę ciała, jeśli siła uderzenia działająca na obiekt wynosi 10 N, a prędkość wynosi 5 m/s przez 4 sekundy.

Rozwiązanie:

W tym zadaniu musimy obliczyć masę obiektu, biorąc pod uwagę siłę uderzenia, prędkość i czas. Podane wartości to:

F = 10

v = 5

t = 4

Korzystając ze wzoru, który otrzymujemy,

F = mv/2t

=> m = 2 stopy/objętość

= 2 (10) (4) / 5

podciąg ciągu Java

= 16 kg

Zatem masa ciała wynosi 16 kg.

Zadanie 4: Oblicz prędkość ciała, jeśli siła uderzenia działająca na obiekt wynosi 14 N, a masa wynosi 2 kg w ciągu 2 sekund.

Rozwiązanie:

Tutaj musimy określić prędkość obiektu, biorąc pod uwagę siłę uderzenia, masę i czas. Mamy,

F = 14

m = 2

t = 2

Korzystając ze wzoru, który otrzymujemy,

F = mv/2t

=> v = 2 stopy/m

= 2 (14) (2) / 2

= 28 m/s

Zatem prędkość ciała wynosi 28 m/s.

Zadanie 5: Oblicz czas, w jakim porusza się ciało, jeśli siła uderzenia działająca na obiekt wynosi 30 N, masa wynosi 4 kg, a prędkość wynosi 15 m/s.

Rozwiązanie:

Aby obliczyć czas potrzebny obiektowi, biorąc pod uwagę wartości siły uderzenia, masy i prędkości jako:

F = 30

m = 4

v = 15

Korzystając ze wzoru, który otrzymujemy,

F = mv/2t

=> t = mv/2F

= 4 (15) / 2 (30)

= 60/60

= 1 s

Zatem czas przebywania obiektu wynosi 1 sekundę.

Zadanie 6: Oblicz siłę uderzenia działającą na obiekt o energii kinetycznej 20 J, jeśli przebyta droga wynosi 2 m.

Rozwiązanie:

Podane wartości to:

Energia kinetyczna (E) = 20 J

Przebyta odległość (d) = 2 m

Wiemy, że do określenia siły uderzenia służy wzór: F = E/d, gdzie F to siła uderzenia, E to energia kinetyczna, a d to przebyta droga.

Zatem korzystając ze wzoru, który otrzymujemy,

F = E/d

= 20/2

= 10 N

Oznacza to, że siła uderzenia działająca na obiekt wynosi 10 niutonów.

Zadanie 7: Oblicz energię kinetyczną ciała, jeśli siła uderzenia działająca na obiekt wynosi 40 N, a przebyta droga wynosi 4 m.

Rozwiązanie:

Podane wartości do obliczenia energii kinetycznej ciała to:

Siła uderzenia (F) = 40

Przebyta odległość (d) = 4

Korzystając ze wzoru, który otrzymujemy,

F = E/d

=> E = Fd

= 40 (4)

= 160 J

Zatem energia kinetyczna ciała wynosi 160 dżuli.