Anwendung des Arbeitsenergiesatzes auf fallende Objekte

Bisher haben wir den Arbeitsenergiesatz auf ein Flugobjekt angewendet, nämlich auf den Schlitten des Weihnachtsmanns, und auf ein rollendes Objekt, nämlich ein Auto, das bremst, um nicht auf ein Reh zu treffen. Heute werden wir die anwenden Satz noch fallendes Objekt, Diese Tasse Kaffee, die wir in dieser Blogserie verfolgt haben. Wir werden die verwenden Satz um die Kraft zu finden, die in der Tasse erzeugt wird, wenn sie in eine Katzenstreu fällt. Ist fallendes Objekt Szenario ist eines, dem ich häufig als begegne Ingenieur Experteund es ist etwas, das ich berücksichtigen muss, wenn ich Objekte entwerfe, die Aufprallkräften standhalten müssen, wenn sie fallen.

Anwendung des Arbeitsenergiesatzes auf fallende Objekte

Anwendung des Arbeitsenergiesatzes auf fallende Objekte

Hier ist noch einmal die Formel des Arbeitsenergiesatzes:

F × d = ½ × m × [v22v12]

wo F. ist die Kraft, die auf ein sich bewegendes Massenobjekt ausgeübt wird U-Bahn um es von einer Geschwindigkeit von zu ändern veiner zu vzwei aus der Ferne, Re.

Wenn wir unserer Tasse folgen, die aus ihrem Regal fällt, ihre Masse, U-Bahnkommt schließlich mit einer gegnerischen Kraft in Kontakt, F, Dies ändert seine Geschwindigkeit, wenn es auf den Boden trifft, oder in diesem Fall ein strategisch platziertes Tablett mit Katzenstreu. Beim Auftreffen auf den Sand die Kraft der Tasse fallen Geschwindigkeit oder Schnelligkeit bewirkt, dass sich der Becher bis zu einer Tiefe von 1 m im Sand vergräbt Re. Die Geschwindigkeit des Bechers in dem Moment, bevor er den Boden berührt, ist veiner, und seine Endgeschwindigkeit, wenn es zu einem vollständigen Stopp innerhalb der Koje kommt, ist vzweioder Null.

Einfügen dieser Werte in die Satz, wir erhalten,

F × d = ½ × m × [0 – v12]

F × d = – ½ × m × veinerzwei

Die rechte Seite der Gleichung repräsentiert die kinetische Energie, die der Becher im freien Fall aufgenommen hat. Diese Energie wird in Gaspard Gustaves Arbeitsdefinition von Coriolis umgewandelt, die aufgrund der Kraft des stürzenden Bechers eine Vertiefung im Müll erzeugt. Job es wird auf der linken Seite des Gleichheitszeichens dargestellt.

Nun tritt ein Problem bei der Verwendung der Gleichung auf, wenn wir die Anfangsgeschwindigkeit des Bechers nicht messen können. veiner. Aber es gibt einen Weg, den wir beim nächsten Mal herausfinden werden, wenn wir das setzen Gesetz der Energieerhaltung arbeiten für uns, um genau das zu tun.

Copyright 2016 – Philip J. O’Keefe, PE

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