Anslagskraft beregnes ved å finne forholdet mellom endring i momentum til objektet/objektene som er involvert i kollisjonen med tidsperioden for kollisjonen. Formelen for å beregne slagkraft er:
F = Δp/Δt, der Δp er endringen i momentum og Δt er tidsperioden.
Hva er Impact Force?
Anslagskraft er definert som en situasjon når noe arbeid gjøres for å flytte et objekt en bestemt avstand. Det kan tolkes som kraften som produseres når to gjenstander kolliderer. En objektkollisjon oppstår når ett objekt kolliderer med et annet. Slagkraften har en enorm innvirkning på et objekt i løpet av kort tid. Det er angitt med symbolet F, der måleenheten er Newton (N) og dimensjonsformelen er gitt av [M1L1T-2]. Formelen tilsvarer produktet av massen og hastigheten til et legeme med den to ganger tiden tatt. Med andre ord er det forholdet mellom kinetisk energi som en kropp besitter og avstanden den har tilbakelagt.
bikubearkitektur
Formel for slagkraft
F = mv/2t
hvor,
F er slagkraften,
m er massen til kroppen,
v er kroppens hastighet,
t er tiden det tar.
Bevis på formelen
Tenk på en gjenstand med masse m som beveger seg med en hastighet i når noen jobber I er gjort på den. Kraften som brukes er F og den flytter objektet til en avstand på d enheter for t sekunder.
Vi vet at arbeidet som er utført tilsvarer produktet av orsen som ble brukt og tilbakelagt distanse.
W = Fd ⇢ (1)
Arbeidet som utføres tilsvarer også den kinetiske energien til kroppen.
W = K.E. = 1/2 mv2⇢ (2)
Fra (1) og (2) får vi,
Fd = 1/2 mv2
F = mv2/2d
Setter vi d = vt, får vi,
F = mv2/2vt
F = mv/2t
Dette utleder formelen for slagkraft som virker på en kropp.
Prøveproblemer
La oss vurdere noen problemer for å finne ut hvordan du bruker denne formelen.
Oppgave 1: Regn ut støtkraften som virker på en gjenstand med masse 2 kg, hastighet 4 m/s i 2 sekunder.
Løsning:
Slagkraften som virker på dette objektet med en masse på 2 kg og beveger seg med en hastighet på 4 m/s i 2 sekunder. Derfor,
m = 2
v = 4
t = 2
Ved å bruke formelen vi får,
F = mv/2t
= 2 (4) / 2 (2)
= 8/4
= 2 N
Derfor er slagkraften som virker på objektet 2 Newton.
Oppgave 2: Regn ut støtkraften som virker på en gjenstand med masse 3 kg, hastighet 8 m/s i 3 sekunder.
Løsning:
For å beregne slagkraften er de gitte verdiene for dette problemet:
m = 3
v = 8
t = 3
Ved å bruke formelen vi får,
F = mv/2t
= 3 (8) / 2 (3)
= 24/6
= 4 N
Derfor er slagkraften som virker på objektet 4 Newton.
Oppgave 3: Regn ut massen til kroppen hvis støtkraften som virker på en gjenstand er 10 N, og hastigheten er 5 m/s i 4 sekunder.
Løsning:
I denne oppgaven må vi beregne massen til et objekt gitt slagkraften, hastigheten og tiden. De angitte verdiene er:
F = 10
v = 5
t = 4
Ved å bruke formelen vi får,
F = mv/2t
=> m = 2Ft/v
= 2 (10) (4) / 5
= 16 kg
freddie mercury fødtDerfor er massen til gjenstanden 16 kg.
Oppgave 4: Beregn kroppens hastighet hvis støtkraften som virker på en gjenstand er 14 N og massen er 2 kg i 2 sekunder.
Løsning:
Her må vi bestemme hastigheten til et objekt gitt slagkraften, massen og tiden. Vi har,
F = 14
m = 2
t = 2
Ved å bruke formelen vi får,
F = mv/2t
=> v = 2Ft/m
= 2 (14) (2) / 2
= 28 m/s
Derfor er hastigheten til objektet 28 m/s.
Oppgave 5: Regn ut tiden kroppen tar hvis støtkraften som virker på en gjenstand er 30 N, massen er 4 kg og hastigheten er 15 m/s.
Løsning:
For å beregne tiden det tar et objekt gitt anslagskraft, masse og hastighetsverdier som:
F = 30
m = 4
v = 15
Ved å bruke formelen vi får,
F = mv/2t
=> t = mv/2F
= 4 (15) / 2 (30)
= 60/60
= 1 s
Så tiden som objektet tar er 1 sekund.
Oppgave 6: Regn ut støtkraften som virker på et objekt med kinetisk energi 20 J hvis avstanden tilbakelagt er 2 m.
Løsning:
De angitte verdiene er:
Kinetisk energi (E) = 20 J
Tilbakelagt distanse (d) = 2 m
Vi vet at for å bestemme slagkraften har vi en formel: F = E/d, der F er slagkraften, E er kinetisk energi, og d er tilbakelagt avstand.
c++ streng splittDerfor, ved å bruke formelen vi får,
F = E/d
= 20/2
= 10 N
Det vil si at slagkraften som virker på objektet er 10 Newton.
Oppgave 7: Regn ut den kinetiske energien til et legeme hvis støtkraften som virker på en gjenstand er 40 N og den tilbakelagte avstanden er 4 m.
Løsning:
De gitte verdiene for å beregne den kinetiske energien til en kropp er:
Slagkraft (F) = 40
Tilbakelagt distanse (d) = 4
Ved å bruke formelen vi får,
F = E/d
=> E = Fd
= 40 (4)
= 160 J
Derfor er den kinetiske energien til kroppen 160 Joule.