Come calcolare la velocità d'impatto di un pendolo

Come calcolare la velocità d'impatto di un pendolo

Il più lontano qualsiasi oggetto cade, cade più velocemente. Gli scienziati direi che con il tempo l'oggetto cade colpisce, ha un'energia cinetica maggiore rispetto a quando ha cominciato. La quantità di energia cinetica che un oggetto potrebbe avere se è caduto è chiamata la sua energia potenziale gravitazionale. Non importa quanto lontano si muove orizzontalmente mentre sta cadendo, la sua energia cinetica in fondo dipende solo dall'altezza che è caduto.

Un pendolo è un peso all'estremità di una stringa. Come cade, la stringa tira orizzontalmente così che dondola avanti e indietro. L'energia cinetica di un pendolo quando raggiunge la fine del suo arco è lo stesso come la sua energia potenziale gravitazionale all'altezza del suo arco. Sapendo l'altezza un pendolo iniziato alle può dirvi quanto veloce sarà commovente quando raggiunge la fine.

Istruzioni

Trovare la distanza di caduta

• Misurare la distanza tra il piano del tavolo alla parte inferiore del pendolo quando è a riposo. Questo è il punto zero, ovvero, l'altezza è alla parte inferiore del suo arco. A questo punto è che il pendolo avrà energia cinetica massima e minima energia potenziale gravitazionale.

• Misura la distanza tra il piano del tavolo e l'altezza del pendolo è innalzato al quando è uscito per iniziare la sua altalena. Questo è il top del suo arco, o il punto dove non ha energia cinetica ed energia potenziale gravitazionale massima.

• Sottrarre l'altezza della parte superiore dell'arco dall'altezza della parte inferiore dell'arco. Questa è la distanza verticale che il pendolo cadrà. Il motivo che l'altezza della parte superiore e la parte inferiore dell'arco sono misurati dalla tabella anziché solo misurando la distanza della caduta direttamente è che quando il pendolo cade esso si muove in senso orizzontale che in verticale. Può essere più difficile e meno accurata per tentare di stimare una distanza verticale tra due punti che non sono allineati orizzontalmente.

• Moltiplicare la distanza che il pendolo cadrà dall'accelerazione dovuto gravità. Se hai misurato le altezze in metri, quindi utilizzare 9,8 per l'accelerazione. Questo è il numero di metri al secondo, che un oggetto che cade guadagna ogni secondo. Se hai misurato in piedi quindi utilizzare 32, che è il numero di piedi al secondo che guadagna ogni secondo.

• Moltiplicare il risultato dell'ultimo passaggio da due e poi prendere la radice quadrata del risultato. Questa è la velocità del pendolo il momento colpisce la parte inferiore del suo arco in metri al secondo o piedi al secondo. Se ha colpito qualcosa, questa è la velocità di impatto.

Consigli & Avvertenze

  • Se si vuole essere davvero precisi quindi misurare le altezze del pendolo nella parte superiore e inferiore del suo arco diverse volte. Prendere la media dei risultati e quindi utilizzare questi numeri per il calcolo. Può essere difficile da misurare precisamente un peso fisico appeso in aria davanti a un righello. Utilizzando la media di diverse misurazioni rende i piccoli errori di ogni misura di annullarsi a vicenda.