Neden bir beyzbol oyuncusu, sopayı dibe yakın tuttuğunda, ellerini sopanın yarısına kadar ittirdiğinde topa daha fazla vurabilir?

Neden bir beyzbol oyuncusu, sopayı dibe yakın tuttuğunda, ellerini sopanın yarısına kadar ittirdiğinde topa daha fazla vurabilir?
Anonim

Teğetsel hız (bir parçanın ne kadar hızlı hareket ettiği) aşağıdakiler tarafından verilir:

# V = rtheta #, nerede:

  • # V # = teğetsel hız (# Ms ^ -1 #)
  • # R # = nokta ve dönme merkezi arasındaki mesafe (# M #)
  • #omega# = açısal hız (# Rad # # K ^ -1 #)

Bunun geri kalanını netleştirmek için biz söylüyoruz #omega# sabit kalır, aksi takdirde yarasa parçalanır, çünkü uzak uç geride kalır.

İlk uzunluğu ararsak # R_0 # ve yeni uzunluk # R_1 #ve onlar öyle # R_1 = r_0 / 2 #o zaman söyleyebiliriz ki # R_0 # ve belirli bir açısal hız:

# V_0 = r_0omega #

Ancak, mesafeyi yarıya indirerek:

# V_1 = r_1omega = (r_0omega) / 2 = v_0 / 2 #

# Vproptoomega #

Artık, ucun elden uzak olduğunu biliyoruz, daha hızlı gidiyor.

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

# M_1v_ (1i) + m_2v_ (2i) = m_1v_ (1f) + m_2v_ (2f) #

Momentumun korunmasından dolayı, yarasanın başlangıç momentumu daha yüksekse, topun nihai momentumundan daha yüksek olması gerekir (ve negatif, ancak hız açısından daha hızlı olacaktır), yarasanın son momentumunun ve Topun ilk momentumu sabit kalır.