MY CAT IN OGLINDA ȘCOALA DE FIZICĂ
Doctor în fizică și Științe Matematice L. Ksanfomaliti.
Când pisica mea crede că e timpul să se uite în jos, pe mine, el devine pe raft a bufetului, și cu ea în mod natural decoleaza de pe carcasă. Acolo el Vantage punct. El o face atât de ușor, se pare, saltul nu-i nevoie de nici un efort. Doar o pisică cu decolare verticală. Dar, după ce se uită cu atenție, veți observa că acesta este un salt în speranța lui, la început este apăsat o dată sau de două ori la suprafață și să se oprească ghemuite pe picioarele din spate.
Într-un fel, m-am gândit: ce ar trebui să fie accelerate să se miște atât de repede? Cum să-l definească? Veți avea nevoie pentru a măsura saltul ... Dar nu, acest lucru nu este necesar, am realizat. Nimic nu trebuie să fie măsurat, în plus față de înălțimea incintei și lungimea labele pisicii. Orice altceva a avut o dată grijă de Sir Ayzek Nyuton, crearea mecanicii lor, și va fi suficient de acea parte din patrimoniul său artistic, care este studiat în liceu 5-6-lea. Realizând acest lucru, am apelat la pisica. starea lui era bună, și a permis să mă graciously efectueze măsurători simple.
Înălțimea la care pisica sărituri, începând de la mijlocul ei, ca să spunem așa, talie, este de 1.05 metri. Noi Denotă h. Accelerația gravitației este cunoscută - g = 9,81 m / s 2 la pisica (cu masa m) să sară la înălțimea h. el ar avea nevoie de o viteză v inițială. care este egalitatea energia potentiala a pisicii ca el sta pe un dulap, Ep = mgh și energia cinetică la începutul salt Ek = mv 2/2. Din ecuația Ep = Ek transformă școală cunoscută formula V =.
În conformitate cu această formulă, viteza inițială este obținută destul de mare: v = = 4,54 m / s. Se pare că, atunci când pisica ghemuiește înainte de salt, el a făcut într-un fel contează. Această viteză este necesar să aibă la sfârșitul accelerație. Deoarece pisica nu fuge, și sărind de la locul priniknuv mai întâi la suprafață, calea de accelerație este determinată de lungimea l-l îndreptat picioarele din spate, care sa ridicat la 15 cm. Apropo, picioarele din față se folosește în principal pentru a muta centrul de masa sa de a accelera linia de aplicare . Faptul că pentru a calcula rezultatul de măsurare a timpului de accelerare nu este necesară, nu se concentreze acolo. Doar rata de accelerare finală este egală cu viteza inițială v salt. care este determinată de deja cunoscută l. încă necunoscute w accelerație accelerație și durata t acestuia: v = greutate. unde t = v / w. Pentru a nu complica calculul, să presupunem că accelerația în timpul saltului nu se schimba. Acest lucru nu este, probabil, cazul, dar rezultatul unei astfel de ipoteză nu se modifică în mod semnificativ. Deoarece represiunea începe „de la zero“, rata medie a accelerației Vav = v / 2, și l accelerație calea asociată cu accelerarea unei expresii:
În ultima parte a formulei rămâne doar necunoscut w accelerație. Este ușor de găsit. Pentru scurt traseu l = 15 cm pisica poate fi dispersată la 4,54 m / s, ar trebui să creeze accelerație w = v 2 / 2l = 4,54 2 / (2 • 0,15) = = 68,7 m / s 2. care este exact 7g. de șapte ori accelerația gravitației! Un astfel de test de suprasarcină, de exemplu, piloții de încercare, și pisica - deși asta. La momentul de accelerare picioarele sale subțiri pisica cu o greutate de 6 kg creează un scurt moment de forță de 412 newtoni, sau 41 kg, ca cineva de genul asta.
Apropo, despre acest moment. Pentru a dispersa pisica ia doar 66 miimi de secundă: t = v / w = = 4,54 / 68,7 = 0,066 s. In scurt momentele animalele sunt capabile să producă putere foarte mare. Pe parcursul acestor 66 de miimi de secundă pisica dezvoltă o putere de 0,93 kW sau 1.2 automobiliștilor ca favorit cai putere.
Cititorul atent poate fi observat că pentru calcularea accelerației suficient pentru a împărți înălțimea sari pe calea de accelerare: h / l și au primit de șapte ori accelerația gravitațională g.
Este interesant de comparat capacitatea fizică a pisica cu posibilitățile, îmi pare rău, atlet, săritor de mare, care depășește eroism bar, la o înălțime de 2 metri. A văzut cineva că atletul a sărit bara de la acea înălțime în picioare? El merge în jurul valorii de bar, oferind o poziție orizontală a corpului tau. Deci, saltul pentru a obține de fapt, la o înălțime de 1 metru, măsurată de la centrul masei umane, care este undeva la centură, la o înălțime de aproximativ un metru. Apoi sa viteză inițială v trebuie să fie aceeași 4,5 m / s. Spre deosebire de salt pisica în accelerare: nu ghemuiește săritor la masă înainte de salt, pisica, ea straightens doar picioarele (probabil nu mai mare de 0,8 m) și un picior (încă de aproximativ 0,2 m), toate pot fi pentru l = 1 m. w accelerație se dovedește a fi de 10,3 m / s 2, iar timpul de accelerare t = 0,44 c (deci accelerând mai puțin). În ambele cazuri, diferența este cu pisica de șapte ori, respectiv, mai puțin și mai mult. efort atlet instant lui, în cazul în care masa sa este de 80 kg, doar de două ori la fel de mult ca o pisica - 824 Newtoni, iar capacitatea ajunge la 1,8 kW pentru 0,44 secunde. Dar un atlet fugă, iar pisica faimos sarind de la locurile lor.
Aici este un atlet mic trăiește modest în casele noastre, și capacitatea sa de a fenomenală găsi cu ușurință un calcul simplu în școala fizicii.