Tại sao một cầu thủ bóng chày có thể đánh một quả bóng xa hơn khi anh ta nắm chặt con dơi gần phía dưới hơn anh ta có thể nếu anh ta di chuyển hai tay lên lưng con dơi?

Tại sao một cầu thủ bóng chày có thể đánh một quả bóng xa hơn khi anh ta nắm chặt con dơi gần phía dưới hơn anh ta có thể nếu anh ta di chuyển hai tay lên lưng con dơi?
Anonim

Tốc độ tiếp tuyến (tốc độ di chuyển của một phần) được đưa ra bởi:

# v = rtheta #, Ở đâu:

  • # v # = tốc độ tiếp tuyến (# ms ^ -1 #)
  • # r # = khoảng cách giữa điểm và tâm quay (# m #)
  • # omega # = vận tốc góc (# rad # # s ^ -1 #)

Để làm cho phần còn lại của điều này rõ ràng, chúng tôi nói # omega # không đổi, nếu không con dơi sẽ tan rã, vì cuối cùng sẽ tụt lại phía sau.

Nếu chúng ta gọi độ dài ban đầu # r_0 # và chiều dài mới # r_1 #và họ là như vậy # r_1 = r_0 / 2 #, sau đó chúng ta có thể nói rằng cho # r_0 # và một vận tốc góc đã cho:

# v_0 = r_0omega #

Tuy nhiên, bằng cách giảm một nửa khoảng cách:

# v_1 = r_1omega = (r_0omega) / 2 = v_0 / 2 #

# vproptoomega #

Bây giờ chúng ta biết rằng đầu càng xa khỏi tay, càng nhanh đi.

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

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

Do bảo toàn động lượng, nếu động lượng ban đầu của dơi cao hơn động lượng cuối cùng của quả bóng phải cao hơn (và âm, nhưng về tốc độ thì nó sẽ nhanh hơn), giả sử rằng động lượng cuối cùng của dơi động lượng ban đầu của bóng không đổi.