Die meisten von uns kennen das allgemeine Konzept, dass je härter man etwas trifft, desto weiter fliegt es normalerweise. (Nehmen wir an, wir vernachlässigen Luftwiderstand und Reibung, die auftreten) Und von Newton haben wir die allgemeine Formel erhalten wo Kraft gleich Masse mal Beschleunigung ist.
Auch im Golfsport spielt die Physik eine große Rolle. Und nachdem ich nachgedacht habe, habe ich mich gefragt, welcher Ball weiter reisen würde. Angenommen, zwei Golfspieler schlagen jeweils einen Golfball so, dass:
Golfer Nr. 1 schlägt den Ball mit einem Massetreiber von 10,5° und trifft den Ball mit horizontaler Geschwindigkeit
Golfspieler Nr. 2 schlägt den Ball mit einem Massetreiber von 10,5° und trifft den Ball mit horizontaler Geschwindigkeit
Meine Frage ist, welche Kugel bewegt sich horizontal weiter? Oder legen sie die gleiche horizontale Distanz zurück? Oder gibt es nicht genug gegebene Informationen, um das zu sagen?
Ich habe versucht, es selbst herauszufinden, hatte aber kein Glück. Ich habe das Gefühl, dass Beschleunigung irgendwo beteiligt ist, um Kraft mit Geschwindigkeit zu verknüpfen (weil Beschleunigung die Ableitung der Geschwindigkeit ist), aber ich bin mir nicht sicher, ob dies der richtige Ansatz ist.
Überrascht zu sehen, aber niemand hat hier die Logik des Projektils erwähnt.
Da Ihnen der Projektionswinkel und die horizontale Projektionsgeschwindigkeit gegeben sind, wird das Problem hier zum klassischen Fall der Projektilbewegung.
Beachten Sie den maximalen horizontalen Abstand dass der Golfball reisen kann, ist
=
Wo ist die horizontale Geschwindigkeit, mit der es projiziert wird, ist die Erdbeschleunigung und ist der Sinus des doppelten Projektionswinkels.
In diesem Fall ist es das Momentum, das berücksichtigt werden muss. Impuls ist definiert als die Impulsänderung eines Objekts. Der Golfball startet immer mit 0 Schwung. Wenn wir davon ausgehen, dass der Schwung aller Schläger auf den Ball übertragen wird (unwahrscheinlich, aber vereinfacht die Mathematik), dann erhalten beide den gleichen Impuls. Der Impuls ist auch gleich Kraft multipliziert mit dem Zeitintervall; somit erfahren die Kugeln die gleiche Kraft und Beschleunigung.
Wenn man den Luftwiderstand vernachlässigt, beeinflusst die Masse des Golfballs die Reichweite bei gleicher Anfangsgeschwindigkeit nicht, nur der Luftwiderstand schon.
Aber wenn Sie den Ball schlagen, wird die übertragene kinetische Energie durch eine kleinere Masse geteilt, sodass die Geschwindigkeit des leichteren Balls höher sein sollte, wenn Sie beide Bälle auf die gleiche Weise treffen:
In Ihrem Szenario bewegt sich die leichtere Kugel also weiter.
Neben der Anfangsgeschwindigkeit und dem Winkel ist es meistens der Magnus-Effekt , der auch bei Airsoft-Waffen zur Reichweitenerhöhung genutzt wird, dieser funktioniert aber nur mit Luftwiderstand.
Zlatan