Hvordan påvirker avstanden mellom dominoer hastigheten de faller til?

Posted on
Forfatter: Peter Berry
Opprettelsesdato: 19 August 2021
Oppdater Dato: 3 Kan 2024
Anonim
Hvordan påvirker avstanden mellom dominoer hastigheten de faller til? - Vitenskap
Hvordan påvirker avstanden mellom dominoer hastigheten de faller til? - Vitenskap

Innhold

Barn setter opp domino-linjer for å velte dem i visuelt interessante kjedereaksjoner, men universitetsprofessorer og studenter har gjort om domino-kjedereaksjoner til seriøs virksomhet. Fysikken som påvirker kjeder av fallende dominoer er utsatt for målbare fysiske krefter, inkludert tyngdekraft, momentum og kraftvektoranalyse. Reaksjonen påvirkes også av størrelsen og massen til dominoene. Som et resultat krever en seriøs matematisk analyse å bestemme den optimale hastigheten for en domino-kaskadereaksjon.

Tid mellom konsekvenser

Hvis en domino var seks meter høy, ville observatører lett kunne se hvor raskt en domino faller, og hastigheten som den treffer en nabofliser som står noen få meter unna. En domino som sto nærmere den første på rad, ville bli slått raskere enn en var plassert lenger unna. Derfor vil hastigheten som en hel kjede med domino vil velte påvirkes av hvor tett dominoene er plassert.

Falling Velocity

Når en domino bare begynner å falle, beveger den seg sakte, og påvirker derfor den neste flisen i rekken med liten kraft. Hvis flisene er plassert lenger fra hverandre, vil hver fallende fliseplukke øke hastigheten og genererer derfor større treghetskraft før den velter i neste flis. Så når flisene er lengre fra hverandre, treffer den første flisen den andre med større kraft, og kjedereaksjonen kan forventes å akselerere raskere enn når flisene er stilt opp nærmere hverandre.

Tving vektanalyse

Et bevegelig objekt bærer målbare krefter, og i tilfelle fallende domino kan disse kreftene brytes ned ved hjelp av vektoranalyse. Vektorkreftene er en funksjon av både vinkelen på den fallende flisen i påkjenningsøyeblikket og hastigheten til den fallende dominoen. Ved å bruke eksemplet på en 6 fot høy flis, vil en person som står ved siden av, bruke flis mindre energi på å fange flisen rett etter at den begynner å bevege seg, enn han eller hun ville gjort hvis flisen var mer enn halvparten vei til bakken. Følgelig blir mindre kraft påført den tilstøtende flisen av en sakte bevegelig flis som er nærmere en oppreist stilling enn en flis som tillates å velte nesten fullstendig før den treffer en tilstøtende flis. Derfor påvirker avstanden mellom flisene størrelsen som hver flis treffer den neste, og påvirker derfor hastigheten på hele kjedereaksjonen.

Måling av den kumulative effekten

Alle variablene som påvirker hastigheten på en domino-kjedereaksjon - hvor lang tid det er mellom påvirkninger, hvor mye kraft hver brikke bruker på den neste, og hastigheten som en flis treffer den neste i linjen - påvirkes av avstanden mellom flisene. Det viktigste spørsmålet er derfor i hvilken avstand, og i hvilken vinkel, vil en fallende domino bruke den største mengden kraft på naboplisen for å velte en hel rekke dominoer?