Сила удару розраховується шляхом знаходження співвідношення зміни імпульсу об’єкта(ів), що бере участь у зіткненні, до періоду часу зіткнення. Формула для розрахунку сили удару:

F = Δp/Δt, де Δp – зміна імпульсу, а Δt – період часу.

Що таке сила удару?

Сила удару визначається як ситуація, коли виконується певна робота, щоб перемістити об’єкт на певну відстань. Це можна інтерпретувати як силу, що виникає при зіткненні двох предметів. Зіткнення об’єктів відбувається, коли один об’єкт стикається з іншим. Сила удару має величезний вплив на об'єкт за короткий проміжок часу. Він позначається символом F, де одиницею вимірювання є ньютони (Н), а розмірна формула подається як [M¹Л¹Т^-2]. Його формула дорівнює добутку маси і швидкості тіла на подвоєний час. Іншими словами, це відношення кінетичної енергії, якою володіє тіло, до пройденого ним шляху.

Формула сили удару

F = mv/2t

де,

F - сила удару,

m - маса тіла,

v – швидкість тіла,

t - витрачений час.

Доведення формули

Розглянемо предмет маси м що рухається зі швидкістю в коли деякі роботи IN виконується на ньому. Прикладена сила становить Ф і він переміщує об’єкт на відстань d одиниць для t секунд.

Ми знаємо, що виконана робота дорівнює добутку прикладеної сили та пройденої відстані.

W = Fd ⇢ (1)

Також виконана робота дорівнює кінетичній енергії тіла.

W = K.E. = 1/2 мв²⇢ (2)

З (1) і (2) отримуємо,

Fd = 1/2 мв²

F = mv²/2д

Поклавши d = vt, отримаємо,

F = mv²/2vt

F = mv/2t

Звідси виходить формула сили удару, що діє на тіло.

Зразки завдань

Давайте розглянемо кілька задач, щоб дізнатися, як використовувати цю формулу.

Завдання 1: Обчисліть силу удару, яка діє на предмет масою 2 кг і швидкістю 4 м/с протягом 2 секунд.

рішення:

Сила удару, яка діє на предмет масою 2 кг і рухається зі швидкістю 4 м/с протягом 2 секунд. Отже,

pandas створює фрейм даних

m = 2

v = 4

t = 2

Використовуючи отриману формулу,

F = mv/2t

= 2 (4) / 2 (2)

= 8/4

= 2 Н

Отже, сила удару, що діє на об’єкт, дорівнює 2 Ньютонам.

Задача 2: Обчисліть силу удару, яка діє на предмет масою 3 кг і швидкістю 8 м/с протягом 3 секунд.

рішення:

Щоб обчислити силу удару, задані значення для цієї задачі:

m = 3

v = 8

t = 3

Використовуючи отриману формулу,

F = mv/2t

= 3 (8) / 2 (3)

= 24/6

= 4 Н

1нф 2нф 3нф

Отже, сила удару, що діє на предмет, дорівнює 4 ньютонам.

Задача 3: Обчисліть масу тіла, якщо сила удару, що діє на предмет, дорівнює 10 Н, а швидкість 5 м/с протягом 4 секунд.

рішення:

У цій задачі нам потрібно обчислити масу об’єкта з урахуванням сили удару, швидкості та часу. Дані значення:

F = 10

v = 5

t = 4

Використовуючи отриману формулу,

F = mv/2t

=> m = 2Ft/v

= 2 (10) (4) / 5

= 16 кг

Отже, маса предмета 16 кг.

Завдання 4: Обчисліть швидкість тіла, якщо сила удару, що діє на предмет, дорівнює 14 Н, а його маса становить 2 кг протягом 2 секунд.

рішення:

Тут нам потрібно визначити швидкість об’єкта з огляду на силу удару, масу та час. Ми маємо,

F = 14

m = 2

t = 2

Використовуючи отриману формулу,

F = mv/2t

=> v = 2 футів/м

= 2 (14) (2) / 2

= 28 м/с

Отже, швидкість тіла 28 м/с.

Задача 5: Обчисліть час, за який тіло діє на тіло, якщо сила удару дорівнює 30 Н, маса 4 кг, а швидкість 15 м/с.

рішення:

Щоб обчислити час, який витрачає об’єкт, враховуючи значення сили удару, маси та швидкості, як:

F = 30

m = 4

v = 15

Використовуючи отриману формулу,

F = mv/2t

=> t = mv/2F

= 4 (15) / 2 (30)

= 60/60

= 1 с

Отже, час, який витрачає об’єкт, становить 1 секунду.

Задача 6: Обчислити силу удару, що діє на об’єкт з кінетичною енергією 20 Дж, якщо пройдена відстань дорівнює 2 м.

рішення:

Дані значення:

Кінетична енергія (E) = 20 Дж

Пройдена відстань (d) = 2 м

Ми знаємо, що для визначення сили удару ми маємо формулу: F = E/d, де F — сила удару, E — кінетична енергія, а d — пройдена відстань.

str.replace в java

Отже, використовуючи отриману формулу,

F = E/d

= 20/2

= 10 Н

Тобто сила удару, що діє на предмет, становить 10 Ньютонів.

Задача 7. Обчисліть кінетичну енергію тіла, якщо сила удару, що діє на предмет, дорівнює 40 Н, а пройдений шлях дорівнює 4 м.

рішення:

Наведені значення для обчислення кінетичної енергії тіла:

Сила удару (F) = 40

Пройдена відстань (d) = 4

Використовуючи отриману формулу,

F = E/d

=> E = Fd

= 40 (4)

= 160 Дж

Отже, кінетична енергія тіла дорівнює 160 Дж.