الفيزياء وراء اصطياد البيض: تطبيق الاندفاع والزخم

ا

سؤال: أنت وصديقك تدخلان في مسابقة إرم البيض. الهدف من هذه المسابقة هو رمي البيضة لأبعد مسافة دون أن تتشقق أو تنفتح. صف استراتيجيتك لاصطياد البيض الذي تم رميه لمسافات طويلة دون انكساره من حيث الفيزياء. استخدم مصطلحات مثل الاندفاع والزخم.

كان رد الطالب:

عند محاولة التقاط بيضة من أبعد مسافة ، هناك العديد من الأشياء التي يجب وضعها في الاعتبار. يمكن لأشياء مثل وزن البيضة ، والمسافة التي تقذفها بها ، وكيفية التقاط البيضة ، أن تغير النتائج بشكل كبير.

أولاً ، عند رمي شيء صغير مثل البيضة ، يجب على المرء أن يأخذ في الاعتبار أنه كلما زادت المسافة ، كلما زادت القوة في رمي البيضة. مع المزيد من القوة في البيضة ، سيكون هناك المزيد من الزخم. هذا مهم بشكل خاص عند التقاط البيضة ، لأن الإمساك بها بطريقة خاطئة يمكن أن يؤدي إلى كسرها.

يمكن أن يكون اصطياد البويضة صعبًا بشكل خاص ، لأن البيضة هشة للغاية وهشة. لتقليل الزخم ، يجب أن تمسك البيضة من جانبيها حتى لا تتناثر على يدك. يجب تقليل نبضة البويضة وهي متوسط ​​قوتها على مدى فترة من الزمن لضمان الهبوط الآمن للبويضة. من خلال إمساك البيضة من الجانبين ، فإنك تقلل من الزخم والدافع لجعل البيضة تسقط لاحقًا في راحة يدك.

كان رد المدرّس: للفوز بالمسابقة ، نحتاج إلى رمي البيضة بأقصى ما نستطيع. لذلك عندما تسقط ، سيكون لها سرعة عالية أيضًا. تم إصلاح كتلة البيضة. لذا إذا احتجنا إلى الفوز في هذه المسابقة ، فيجب أن نكون مستعدين لمواجهة الزخم العالي الذي سنحصل عليه عندما تنخفض. دعنا نقول أننا نأخذ الوقت "t" للقبض على هذه البيضة. لذا فإن القوة أثناء اصطياد البيضة ستكون "F" كما يلي:

F * t = m (vf-vi)

إذن F = m (vf-vi) / t

وقد رأينا بالفعل أن الكتلة m ثابتة.

أيضا Vf = 0 لأن البويضة تستريح أخيرًا بعد الإمساك.

السادس هو السرعة التي كانت موجودة قبل اصطياد البيضة وقد رأينا ذلك بالفعل ، ستكون عالية جدًا إذا أردنا الفوز بالمنافسة.

الآن ، من أجل تقليل القوة ، الشيء الوحيد الذي يمكننا القيام به هو الحفاظ على وقت الاتصال بأيدينا "t" على أعلى مستوى ممكن.

إذا فعلنا ذلك ، فسنكون قادرين على تقليل القوة F إلى الحد الذي لا تتكسر فيه البيضة ، على الرغم من هشاشتها.

لزيادة وقت الاتصال ، نحتاج إلى الإمساك بالبيضة في عمل كاسح. نحن بحاجة إلى تحريك أيدينا لأسفل حتى تصبح السرعة النسبية بين اليد والبيضة أقل. سيؤدي هذا بشكل فعال إلى زيادة الوقت "t" وبالتالي سيتم تخفيض القوة F.

About the author

Add comment

By user

Recent Posts

Recent Comments

Archives

Categories

Meta