Hvilke objekter lagre mer rotasjonsenergi ved hjelp av en skråning?

Fysikk er vitenskapen som omhandler fysiske objekter. Det har blitt studert siden dagene av Sir Isaac Newton, som utviklet ligninger for gravitasjon. Objekter som ruller ned en bakke, også kalt en skråning, har også unike energiegenskaper. Fysikere har studert egenskapene til rullende objekter, og utviklet ligninger som fører til forståelse av energien som brukes og lagres.

Tolke en fysikk Law

En av de viktigste ligninger av fysikk er at kraft er lik masse ganger akselerasjon. Dette er skrevet som F = M x A. Sir Isaac Newton skrev om det, men debatten fortsetter om han faktisk utviklet den. Vurdere alle variabler og faste attributter av en rullende objekt ned en bakke, teknisk kalles en skråning. Akselerasjonen (A) er formidles av tyngdekraften, slik at du kan ikke endre det. Det eneste du kan endre er objektets masse. På jorden masse og vekt er de samme.

ulike vekter

Siden F = M x A, den tyngre vekt, desto mer kraft opptrer ved bunnen av flyet når objektet stopper. Tenk deg at du har to kuler, en veier 2 pounds og den andre veier 10 pounds. Gravity, "A", er 32 fot per sekund kvadrat. For enkelhets skyld, antar du ruller objektet for nøyaktig ett sekund på et skråplan en fot av bakken. Løse ligningen for en 2-pund sfære, er sluttresultatet 64 fot pounds av energi. For en 10-pund sfære, er resultatet 320 fot pounds av energi. Alt dette er forutsatt at man bruker samme skråplan. Legg merke til at selv om vektforskjell er bare 8 pounds, er den kraft som differansen 256 foot pounds.

Moments of Inertia

Treghetsmomentet er hvor mye energi som er lagret i et objekt. For en kule, er ligningen 2/5 x M x R kvadrat, med M er massen og R er radien. Tenk deg at du har to kuler, med en radius på en fot. Ett veier 2 pounds og en veier 10 pounds. Å løse likningen, treghetsmomentet ved bunnen av skråflaten vil være 0,8 pounds for en to-pund sfære. Treghetsmoment for en 10-pund sfære ville være 4 pounds.

Sluttresultat

Alle de forannevnte ligninger alle peker til det samme: Jo tyngre et objekt, jo mer kraft den utøver på bunnen av flyet. Tenk på det på denne måten: Du har en ball av bly og en ball av Styrofoam, begge med samme diameter, på toppen av flyet. Du plasserer en tynn tre blokk på bunnen. Du slipper begge baller samtidig. Ledningen ballen vil bryte gjennom skogen, men Styrofoam ballen vil bli stoppet av tre.