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Física de captura de balas

abril 11, 2020
profesor-de-fisica - fisica kane pdf

Cuando el globo llega hacia abajo, tiene energía cinética debido al movimiento y energía potencial debido a la altura. Al intentar atrapar la pelota, las manos entrelazadas deben disipar la energía total. Entonces, ¿cuándo se pega la pelota y cuándo se cae?

Vamos a entrar en detalles cuando una pelota es golpeada por un bateador. La pelota se mueve hacia arriba hasta que la velocidad se vuelve completamente cero. También existe el caso en el que puede ser un componente horizontal suficiente de la velocidad que haría que la pelota salga volando del estadio. Las ecuaciones mecánicas que se describen a continuación tendrán en cuenta los casos en que la pelota cae dentro del estadio. Por lo tanto, una vez que la velocidad se convierte en cero, la bola cae debido a la fuerza de la gravedad.

Veamos ahora la mecánica del brazo y el efecto de la contracción de los músculos en el brazo. El brazo tiene un movimiento que neutraliza el movimiento de la pelota al retraerse en la dirección opuesta al movimiento de la pelota. Las manos internas que sostienen la pelota también tienen restitución y fricción. Los estudios muestran que la tensión de tracción en la extremidad superior puede ser de hasta 600 Newtons.

Aplica la ley de conservación de energía a una pelota que alcanza la altura h y desciende hacia abajo. Después de eso, sustituyamos algunos números.

0.5 * m * v * v = m * g * h (ley de conservación de la energía)

v * v = 2 * g * h

v = sqrt (2 * g * h)

Por lo tanto, la energía total que posee la pelota durante su movimiento descendente es simplemente 0.5 * m * v * v o mgh.

Calculemos la energía de la bola en movimiento que desciende a diferentes alturas.

0.15 * 9.81 * 1 = 0.14N a 1 metro de altura máxima, a 100 metros de altura máxima la energía que posee la pelota 0.15 * 9.81 * 100 = 147 Newtons.

Para que la energía en la pelota sea mayor que la tensión de tensión inducida en los brazos / manos, la altura máxima alcanzada por la pelota debe ser 0.15 * 9.81 * h = 600 o h = 400 metros.

Para que la pelota alcance una altura de 400 metros, la velocidad a la que debe golpearse es aproximadamente sqrt (2 * g * h) = 85 m / so 340 km / hora.

Por lo tanto, parece que los brazos y los músculos están bien equipados para contener la captura de los tiros normales de cricket. El segundo aspecto de la captura es la razón por la cual la pelota se pega cuando se usan los guantes, es que la superficie ejerce una fuerza de reacción en forma de fricción y restitución. Nuestras manos son mucho más suaves que los guantes y, por lo tanto, ofrecen menos fuerza de fricción y fuerza hacia el exterior debido a la restitución.

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