Kenapakah pemain besbol memukul bola lebih jauh apabila dia mengangkat kelelawar dekat bahagian bawah daripada yang dia dapat jika dia memindahkan tangannya separuh ke kelawar?

Kenapakah pemain besbol memukul bola lebih jauh apabila dia mengangkat kelelawar dekat bahagian bawah daripada yang dia dapat jika dia memindahkan tangannya separuh ke kelawar?
Anonim

Kelajuan tulen (berapa pantas bahagian bergerak) diberikan oleh:

# v = rtheta #, di mana:

  • # v # = kelajuan tangen (# ms ^ -1 #)
  • # r # = jarak antara titik dan pusat putaran (# m #)
  • # omega # = halaju sudut (# rad # # s ^ -1 #)

Untuk membuat yang lain jelas, kami katakan # omega # tetap berterusan, jika tidak kelawar akan hancur, kerana jauh akan tertinggal.

Jika kita memanggil panjang awal # r_0 # dan panjang yang baru # r_1 #, dan mereka sedemikian # r_1 = r_0 / 2 #, maka kita boleh mengatakan bahawa untuk # r_0 # dan halaju sudut yang diberikan:

# v_0 = r_0omega #

Walau bagaimanapun, dengan memisahkan jarak:

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

# vproptoomega #

Sekarang kita tahu bahawa semakin jauh hujung dari tangan, semakin cepat ia pergi.

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

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

Oleh kerana pemuliharaan momentum, jika momentum permulaan kelawar adalah lebih tinggi, daripada momentum akhir bola mesti lebih tinggi (dan negatif, tetapi dari segi kelajuannya akan lebih cepat), dengan asumsi momentum muktamad kelelawar dan Momentum awal bola kekal malar.