Proč hráč baseballu zasáhl míč dál, když sevřel netopýr v blízkosti dna, než by mohl, kdyby pohnul rukama do poloviny netopýra?

Proč hráč baseballu zasáhl míč dál, když sevřel netopýr v blízkosti dna, než by mohl, kdyby pohnul rukama do poloviny netopýra?
Anonim

Tangenciální rychlost (jak rychle se část pohybuje) je dána vztahem:

# v = rtheta #, kde:

  • #proti# = tangenciální rychlost (# ms ^ -1 #)
  • # r # = vzdálenost mezi bodem a středem otáčení (# m #)
  • # omega # = úhlová rychlost (# rad # # s ^ -1 #)

Abychom to objasnili, říkáme # omega # zůstane konstantní, jinak se netopýr rozpadne, protože opačný konec bude zaostávat.

Pokud zavoláme počáteční délku # r_0 # a novou délku # r_1 #a jsou takoví # r_1 = r_0 / 2 #, pak to můžeme říct # r_0 # a danou úhlovou rychlostí:

# v_0 = r_0omega #

Nicméně o polovinu vzdálenosti:

# v_1 = r_1omega = (r_0omega) / 2 = v_0 / 2 #

# vproptoomega #

Teď víme, že čím dál je hrot z ruky, tím rychleji to jde.

#p_ (1i) + p_ (2i) = p_ (1f) + p_ (1f) #

# m_1v_ (1i) + m_2v_ (2i) = m_1v_ (1f) + m_2v_ (2f) #

Kvůli zachování hybnosti, jestliže počáteční hybnost pálky je vyšší než finální hybnost míče musí být vyšší (a záporný, ale v podmínkách rychlosti to bude rychlejší), předpokládat, že poslední hybnost netopýra a počáteční hybnost koule zůstává konstantní.