De impactkracht wordt berekend door de verhouding te vinden tussen de verandering in momentum van het object of de objecten die betrokken zijn bij de botsing en de tijdsperiode van de botsing. De formule voor het berekenen van de impactkracht is:
F = Δp/Δt, waarbij Δp de verandering in momentum is en Δt de tijdsperiode.
Wat is impactkracht?
Impactkracht wordt gedefinieerd als een situatie waarin er wat werk wordt gedaan om een object over een bepaalde afstand te verplaatsen. Het kan worden geïnterpreteerd als de kracht die wordt geproduceerd wanneer twee voorwerpen met elkaar botsen. Een objectbotsing vindt plaats wanneer een object met een ander object botst. De slagkracht heeft in korte tijd een enorme impact op een voorwerp. Het wordt aangegeven met het symbool F, waarbij de meeteenheid Newton (N) is en de maatformule wordt gegeven door [M1L1T-2]. De formule is gelijk aan het product van de massa en snelheid van een lichaam en de tweemaal benodigde tijd. Met andere woorden, het is de verhouding tussen de kinetische energie die een lichaam bezit en de afstand die het aflegt.
Impact Force-formule
F = mv/2t
waar,
F is de impactkracht,
m is de massa van het lichaam,
Linux$homev is de snelheid van het lichaam,
t is de tijd die nodig is.
Bewijs van de formule
Beschouw een voorwerp met massa M dat beweegt met een snelheid in als er wat werk is IN wordt er op gedaan. De uitgeoefende kracht is F en het verplaatst het object naar een afstand van D eenheden voor T seconden.
We weten dat de verrichte arbeid gelijk is aan het product van de toegepaste kracht en de afgelegde afstand.
W = Fd ⇢ (1)
Bovendien is de verrichte arbeid gelijk aan de kinetische energie van het lichaam.
W = KE = 1/2 mv2⇢ (2)
Uit (1) en (2) krijgen we:
Fd = 1/2 mv2
F = mv2/2d
Als we d = vt plaatsen, krijgen we:
F = mv2/2vt
normalisatie in de databaseF = mv/2t
Hieruit is de formule afgeleid voor de impactkracht die op een lichaam inwerkt.
Voorbeeldproblemen
Laten we een paar problemen bekijken om erachter te komen hoe u deze formule kunt gebruiken.
Probleem 1: Bereken de impactkracht die inwerkt op een voorwerp met een massa van 2 kg en een snelheid van 4 m/s gedurende 2 seconden.
Oplossing:
De impactkracht die inwerkt op dit object met een massa van 2 kg en dat zich gedurende 2 seconden beweegt met een snelheid van 4 m/s. Vandaar,
m = 2
v = 4
t = 2
Met behulp van de formule die we krijgen,
F = mv/2t
= 2 (4) / 2 (2)
= 8/4
= 2 N
Daarom is de impactkracht die op het object inwerkt 2 Newton.
Probleem 2: Bereken de impactkracht die inwerkt op een voorwerp met een massa van 3 kg en een snelheid van 8 m/s gedurende 3 seconden.
Oplossing:
Om de impactkracht te berekenen, zijn de gegeven waarden voor dit probleem:
m = 3
v = 8
t = 3
Met behulp van de formule die we krijgen,
F = mv/2t
= 3 (8) / 2 (3)
= 24/6
= 4 N
Daarom is de impactkracht die op het object inwerkt 4 Newton.
Probleem 3: Bereken de massa van het lichaam als de impactkracht die op een voorwerp inwerkt 10 N is en de snelheid 5 m/s gedurende 4 seconden.
Oplossing:
In dit probleem moeten we de massa van een object berekenen, gegeven de impactkracht, snelheid en tijd. De gegeven waarden zijn:
F = 10
v = 5
t = 4
Met behulp van de formule die we krijgen,
F = mv/2t
=> m = 2Ft/v
= 2 (10) (4) / 5
= 16 kilo
De massa van het object is dus 16 kg.
Probleem 4: Bereken de snelheid van het lichaam als de impactkracht die op een voorwerp inwerkt 14 N is en de massa 2 kg gedurende 2 seconden.
Oplossing:
Hier moeten we de snelheid van een object bepalen, gegeven de impactkracht, massa en tijd. We hebben,
Java-tekenreeks aaneengeschakeldF = 14
m = 2
t = 2
Met behulp van de formule die we krijgen,
F = mv/2t
=> v = 2Ft/m
= 2 (14) (2) / 2
= 28 m/sec
De snelheid van het object is dus 28 m/s.
Probleem 5: Bereken de tijd die het lichaam nodig heeft als de impactkracht die op een voorwerp inwerkt 30 N is, de massa 4 kg en de snelheid 15 m/s.
Oplossing:
Om de tijd te berekenen die een object nodig heeft, gegeven de waarden van de impactkracht, massa en snelheid, als:
F = 30
m = 4
v = 15
Met behulp van de formule die we krijgen,
F = mv/2t
=> t = mv/2F
= 4 (15) / 2 (30)
= 60/60
= 1 seconde
verander de naam directory linuxDe tijd die het object nodig heeft, is dus 1 seconde.
Opgave 6: Bereken de impactkracht die inwerkt op een voorwerp met een kinetische energie van 20 J als de afgelegde afstand 2 m bedraagt.
Oplossing:
De gegeven waarden zijn:
Kinetische energie (E) = 20 J
Afgelegde afstand (d) = 2 m
We weten dat we om de impactkracht te bepalen een formule hebben: F = E/d, waarbij F de impactkracht is, E de kinetische energie en d de afgelegde afstand.
Daarom gebruiken we de formule die we krijgen:
F = E/d
Hoe een array in Java te sorteren= 20/2
= 10 N
Dat wil zeggen dat de impactkracht die op het object inwerkt 10 Newton is.
Probleem 7: Bereken de kinetische energie van een lichaam als de impactkracht die op een voorwerp inwerkt 40 N is en de afgelegde afstand 4 m is.
Oplossing:
De gegeven waarden om de kinetische energie van een lichaam te berekenen zijn:
Impactkracht (F) = 40
Afgelegde afstand (d) = 4
Met behulp van de formule die we krijgen,
F = E/d
=> E = Fd
= 40 (4)
= 160 J
Daarom is de kinetische energie van het lichaam 160 Joule.