Hvordan beregne Catapult Force

December 24 by admin

Hvordan beregne Catapult Force


Sannsynligvis en av de mest berømte, eller beryktede, beleiringsvåpen - katapulten ble brukt til å kaste prosjektiler inn i en fiende høyborg i et forsøk på å enten svekke sitt forsvar eller bryte viljen til de som skjermet inne. Fra en fysikk point-of-view, er det katapult faktisk en enkelt spak, med katapulten arm dreibare om et omdreiningspunkt til en tverrstang stopper arm og frigjør prosjektilet sittende i bøtte ved enden av armen. Hvis du har tilgang til en katapult eller lage en enkel en - å bestemme kraft det krever bare noen få målinger og noen enkle beregninger.

Bruksanvisning

Bestemme Force of Your Catapult

1 Begynn ved veiing din prosjektil. For de nødvendige beregningene som følger, er det best å ta opp massen i kilo.

2 Før du starter din prosjektil, komme i posisjon for å måle: hvor lang tid det tar armen til å reise fra hvileposisjon til å treffe tverrliggeren, hvor lenge prosjektilet tar å nå maksimal høyde, hvor langt prosjektilet reiser og hvor lang tid det tar å nå innvirkning . Siden katapult flytter en så høye hastigheter - kan det være lurt å ha en assistent med en stoppeklokke overtakelse ett av målingen tid, bruker et videokamera for å fange katapult i aksjon og ta målinger basert på videoopptak, eller bruke flere forsøk å få alle dine datapunkter.

3 Bestemme start horisontal hastighet (Vh) ved hjelp av prosjektilets innvirkning avstand (d) og hvor lang tid det tok for å komme dit, forutsatt at prosjektilet var på reise i samme horisontale hastighet ved sammenstøt: (Th): Vh = d / Th . For eksempel, en avstand på 100 meter på 10 sekunder er: Vh = 100/10 = 10 meter per sekund.

4 Bestem innledende vertikale hastighet (v) ved å bruke tid det tok for prosjektilet for å oppnå maksimal høyde (Tmax), tyngdens akselerasjon (-9.8 m / sek ^ 2) og den vertikale hastighet ved maksimal høyde, som er lik null: Vv = 0 - (gravitasjon

Tmax). Så, hvis prosjektilet tok fem andre for å nå maksimal høyde: Vv = 0 - (-9.8 5 sekunder) = 49,4 meter / sekund.

5 For å bestemme total hastighet (Vtotal) basert på horisontal hastighet (Vh) og vertikal hastighet (Vv) som bestemmes i de to siste trinnene, bruker vi formelen: Vtotal = kvadratroten av (Vv squared + Vh squared). Ved hjelp av sifrene I forrige trinnene vi ville få: Vtotal = kvadratroten av (10 ^ 2 + 49,4 ^ 2) = kvadratroten av (100 + 2440) = ca 50 meter / sekund.

6 Deretter må vi finne ut akselerasjon av vår prosjektil (Aproj) ved å ta den innledende hastighet av prosjektilet (Vinitial) og dele det på den tiden det tok å nå at hastigheten (Tinitial). Så, hvis Tinitial er 0,25 sekunder: Aproj = Vinitial / Tinitial = 50 / 0,25 = 200 meter / sekund ^ 2.

7 Multiplisere denne akselerasjon (Aproj) av massen av prosjektilet (Mproj), og man har mengden av kraft som utøves av katapulten (fcat) på prosjektilet. Så hvis Mproj er en kilo: fcat = Mproj x Aproj = 1 x 200 = 200 kg * m / sekund ^ 2 = 200 Newton (en standard enhet av makt).

Hint

  • Det er best å bruke en metrisk målebånd for å registrere dine data siden den enkleste tall for tyngdens akselerasjon (-9.8 meter / sekund ^ 2) er i beregning.
  • Før skyting katapult, sørg for at det ikke vil føre til skade på personer eller eiendom.

Related Posts


Hvordan beregne Ubalansert Force

Hvordan beregne Ubalansert Force

Når kreftene er balansert, er det ingen netto akselerasjon. Hvis du ligger på bakken, skyver bakken opp på deg med en kraft tilsvarende vekten din; kreftene er balansert, og du flytter verken opp eller ned. Hvis du er opphøyet til 40.000 fot og deret
Hvordan beregne Kontakt Force

Hvordan beregne Kontakt Force

Newtons tre bevegelseslover gir grunnlag for å forstå kilden til bevegelsen for mange makroskopiske stedene. En viktig implikasjon av disse lovene er at eventuelle endringer i bevegelse av et objekt som er forårsaket av en kraft (så som en push eller
Hvordan beregne seismiske Forces og Moments

Hvordan beregne seismiske Forces og Moments

For å få et fullstendig bilde av omfanget, størrelse, energi og potensiell skade av et jordskjelv, bruk en rekke metoder. Omfanget av seismiske bølger basert på Richters skala er ofte rapportert i nyhetene. Men i tillegg til tradisjonelle metoder, be
Hvordan beregne Normal Force mellom to blokker

Hvordan beregne Normal Force mellom to blokker

Lær å beregne normalkraften mellom to blokker for å bidra til å løse fysikkproblemer. Mange fysikk problemer krever finne normalkraften, herunder bestemmelse av friksjon. Når et objekt hviler på et annet, må topp objektets vekt balanseres av en reaks
Hvordan beregne Resulterende Forces

Hvordan beregne Resulterende Forces

Beregning den resulterende kraft på et legeme ved en kombinasjon av krefter er et spørsmål om å legge de forskjellige skuespillerkrefter componentwise, som omtalt i Halliday og Resnick 's "Fundamentals of Physics." Tilsvarende, utfører du vektor
Hvordan beregne G Forces of Moving Mass

Hvordan beregne G Forces of Moving Mass

Til tross for navnet, er g-force faktisk et mål på akselerasjon i forhold til standard akselerasjon i fritt fall. Neglisjere luftmotstand, et objekt nær jordoverflaten faller med en konstant akselerasjon på 9.81 meter per sekund squared, så en g (noe
Hvordan beregne Spring Force

Hvordan beregne Spring Force

Som diskutert i Halliday og Resnick er "Fundamentals of Physcis," Hookes lov sier at formelen som gjelder den kraft som utøver en fjær, som en funksjon av dens forskyvning fra sin likevekts lengde, er kraften F = -kx. x er her et mål for forskyv
Hvordan beregne Impact Force i rett vinkel

Hvordan beregne Impact Force i rett vinkel

Slagkraft kommer om når ett objekt kolliderer med en annen. Denne kraften er knyttet til fart objektets bråstopp, som diktert av Newtons andre lov. Når falt vekter traff bakken, eller når kulene treffer mål eller når biler krasje inn i konkrete barri
Hvordan beregne Bolt Force

Hvordan beregne Bolt Force

Beregning av moment, den kraft som kreves for å skru en bolt slik at den leverer en kjent mengde av spenning, kan finnes ved hjelp av en enkel ligning. Denne ligningen forutsetter det mest elementære av tilfellene; det ikke står for noe smøring bruke
Hvordan beregne Tilbaketrekking Force for kontakter

Hvordan beregne Tilbaketrekking Force for kontakter

Uttak kraft virker å bremse en kontakt løsner fra et objekt. Disse abstinens styrkene er i hovedsak basert på hastigheten på heisen og også kan gå under navnet kinetisk energi. Som noe løftes, det krever en innledende sprute av energi for å komme opp
Hvordan beregne Dra på Tethered Balloon

Hvordan beregne Dra på Tethered Balloon

Beregning av trekkraften på en tjoret ballong trenger ikke å være rakett vitenskap. Faktisk, ved å gjøre noen forenklinger og antagelser om ballongen og sin tiltenkte høyde, finne ut av dra er et spørsmål om å koble tall i Herrens Rayleigh oss dra li