Prečo môže hráč baseballu zasiahnuť loptu ďalej, keď chytí netopiera v blízkosti dna, ako by mohol, ak by sa pohyboval rukami do polovice netopiera?

Prečo môže hráč baseballu zasiahnuť loptu ďalej, keď chytí netopiera v blízkosti dna, ako by mohol, ak by sa pohyboval rukami do polovice netopiera?
Anonim

Tangenciálna rýchlosť (ako rýchlo sa časť pohybuje) je daná:

# V = rtheta #, kde:

  • # V # = tangenciálna rýchlosť (# Ms ^ -1 #)
  • # R # = vzdialenosť medzi bodom a stredom otáčania (# M #)
  • # Omega # = uhlová rýchlosť (# Rad # # S ^ -1 #)

Aby sme to objasnili, hovoríme # Omega # zostane konštantný, inak sa netopier rozpadne, pretože vzdialený koniec bude zaostávať.

Ak zavoláme počiatočnú dĺžku # # R_0 a novú dĺžku # # R_1a sú také, že # R_1 = r_0 / 2 #, potom to môžeme povedať # # R_0 a danú uhlovú rýchlosť:

# V_0 = r_0omega #

Ak sa však vzdialenosť zníži na polovicu:

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

# # Vproptoomega

Teraz vieme, že čím ďalej je hrot z ruky, tým rýchlejšie to ide.

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

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

Kvôli zachovaniu hybnosti, ak je počiatočná hybnosť netopiera vyššia, musí byť posledná hybnosť lopty vyššia (a záporná, ale pokiaľ ide o rýchlosť, bude rýchlejšia), za predpokladu, že posledná hybnosť netopiera a počiatočná hybnosť lopty zostane konštantná.