Kinematik anwenden, um die Verzögerungskraft in einem Medium zu finden

Frage

Wenn ein Objekt frei fällt, sagen wir von einer 3 Meter hohen Klippe, erhöht es eindeutig die Geschwindigkeit, und wenn sich am Fuß der drei Meter ein Eimer voller Gelee befand, der eine Verzögerungskraft erzeugte, bei der das Objekt 1 Meter in und stoppt Wenn das Objekt 5 kg wiegt, warum sollte Folgendes nicht funktionieren?

a) Finden Sie Velocity, kurz bevor Sie Jelly treffen

b) Finden Sie dann den Verzögerungswert im Gelee heraus

c) Beschleunigung * 5 kg = Kraft

Denn wenn ich Geschwindigkeit finde, kurz bevor sie ins Gelee fällt- v B e F Ö R e , dann verwende das in v F 2 = v B e F Ö R e 2 + ( 2 A Δ X ) , würde das nicht die Entschleunigung im Gelee finden?

Was mein Freund vorgeschlagen hat-

Also fragte ich das bei meinem Freund und er meinte das ich das einstellen soll M G H oben auf der Klippe verglichene Arbeit und Lösung für die Kraft. Warum soll das funktionieren, aber nicht mein Weg?

Antworten (1)

Beide Methoden werden funktionieren. Es ist nicht ungewöhnlich, dass es mehr als einen unterschiedlichen Lösungsansatz für ein Problem gibt und Sie die Methode auswählen können, die Ihnen am bequemsten erscheint.

Betrachten Sie zum Beispiel den anfänglichen Abfall aus der Ruhe in der Höhe H bis zur Geleeoberfläche. Der PE-Wechsel ist M G H und da die Gesamtenergie erhalten bleibt, muss die kinetische Energie um gestiegen sein + M G H , also erhalten wir:

1 2 M v 2 = M G H

oder:

v 2 = 2 G H

das ist genau das gleiche wie Ihre kinematische Formel (mit v ich = 0 ). Beide Methoden ergeben also die gleiche Geschwindigkeit.

Im Fall der Passage durch die Gallerte könnten Sie wieder beide Methoden anwenden, aber vorausgesetzt, Sie wissen es v ich , v F = 0 Und S = 1 m Ich würde einfach Ihre kinematische Formel verwenden. Das scheint mir der schnellste und einfachste Weg zu sein.

Als Fußnote: Sie gehen davon aus, dass die Verzögerung im Gelee konstant ist und für ein echtes Gelee wäre dies nicht der Fall. Sie würden wahrscheinlich so etwas wie quadratischen Widerstand bekommen , dh A v 2 .