Der Arbeitsenergiesatz galt für den Schlitten des Weihnachtsmanns

Letztes Mal mein technische Erfahrung wurde auf die Probe gestellt, als festgestellt wurde, dass Santas Schlitten es wurde durch einen starken Windstoß behindert. Zu dieser Zeit haben wir den Arbeitsenergiesatz eingeführt, um zu bestimmen, wie stark die entgegengesetzte Kraft des Windes war, und heute werden wir mit dem arbeiten Satz um herauszufinden, was Rudolph vorhatte. Hier ist wieder die erweiterte und praktikable Version des Arbeitsenergiesatzes, wie er letztes Mal vorgestellt wurde:

F × d = ½ × m × [v22 – v12]

wo F. ist eine Kraft, die auf ein sich bewegendes Massenobjekt wirkt U-Bahn aus der Ferne Re von einer Anfangsgeschwindigkeit von zu verlangsamen veiner mit einer Endgeschwindigkeit von vzwei.

Wenden Sie den Satz an auf die Dynamik auf dem Spiel in Santa Lage, F. es ist die Kraft des entgegengesetzten Windes, der in einiger Entfernung wirkt, Re, um deine zu verlangsamen Schlitten ab einer Anfangsgeschwindigkeit von veiner mit einer Endgeschwindigkeit, vzweiund stellt Rudolph und seine Freunde vor eine echte Herausforderung bei der Lieferung.

Rudolph kämpft gegen einen heftigen WindRudolph kämpft gegen einen heftigen Wind

Wenn wir das wissen Weihnachtsmann, seine Schlitten und Rentiere haben eine Gesamtmasse von 900 Kilogramm, was für einen ziemlich normal ist Schlitten und Rentierteam, und seine Anfangsgeschwindigkeit betrug 90 Meter pro Sekunde, die Endgeschwindigkeit von 40 Metern pro Sekunde und die Entfernung, in der die Verzögerung stattfand, betrug 760 Meter, also die Formel zur Berechnung der Windkraft Gegenteil ist,

F × d = ½ × m × [v22 – v12]

F. = ½ × m × [v22 – v12] ÷ Re

F = ½ × (900 kg) × [(40 meters/sec)2(90 meters/sec)2] ÷ 760 Meter

F = -3848,7 Newton = -865,2 Pfund

Das Minuszeichen bedeutet, dass der Wind eine Gegenkraft von 865,2 Pfund ausüben muss, um zu bremsen Santas Schlitten Nieder.

Zu Weihnachtsmann Um zu seinem Lieferplan zurückzukehren, muss Rudolph die verlorene Zeit durch zusätzlichen Energieverbrauch ausgleichen. Wir werden sehen, wie du es das nächste Mal machst.

Copyright 2015 – Philip J. O’Keefe, PE

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