Die zeitlich durchschnittliche Kraft eines Balls, der zwischen Wänden kollidiert

Warum nehmen wir die Zeit zwischen Kollisionen, z. B. die Zeit des Balls in der Luft während der Kollision zwischen zwei Wänden, um die zeitdurchschnittliche Kraft wie in der folgenden Frage zu finden:

Ein „Superball“ an Masse M springt wie abgebildet mit der Geschwindigkeit v zwischen zwei parallelen Wänden hin und her. Die Wände sind zunächst durch Abstand getrennt l . Die Schwerkraft wird vernachlässigt und die Stöße sind perfekt elastisch. Finden Sie die zeitlich gemittelte Kraft F an jeder Wand.

Warum nehmen wir die Zeit zwischen Kollisionen, dh die Zeit, die der Ball braucht, um sich zu bedecken l Abstand finden Zeit-Durchschnittskraft, wenn wir uns eigentlich in Impuls- und Impulsfragen mehr mit der Kollisionszeit befassen, die die Zeit der Wechselwirkung zwischen der Wand und dem Ball sein könnte. Aber stattdessen nehmen wir uns Zeit für den Ball in der Luft. Warum tun wir es?

Antworten (1)

Der Ball erhält seine Aufprallgeschwindigkeit nur aufgrund des momentanen Impulses, den er während des Aufpralls erhält. Die Interaktion ist nur für einen sehr kurzen Zeitraum. Das stimmt, aber der Ball erhält die Geschwindigkeit für eine längere Zeit. Jetzt möchte ich die Wand entfernen und versuche, eine konstante Kraft auszuüben, um die gleiche Wirkung wie zuvor zu erzielen. Für diese durchschnittliche Kraft müssen wir die Zeit einbeziehen, in der die Kugel die Wirkung des Aufpralls beibehält.

Mathematisch werden wir haben

F A v G Δ T = F D T

Basierend auf der von Ihnen verwendeten Analogie müssen wir also eine durchschnittliche Kraft für die Zeit „t“ (die Zeit zwischen den Kollisionen) ausüben, um die Geschwindigkeit „v“ aufrechtzuerhalten. Daher nehmen wir die Zeit zwischen Kollisionen. Habe ich es richtig gesagt?
Ja, du hast es..