forza, tempo e moto
* Force: Una spinta o una spinta che può cambiare il movimento di un oggetto.
* Tempo: La durata della forza che agisce sull'oggetto.
* Momentum: Una misura della massa e della velocità di un oggetto.
La relazione tra questi è descritta dal teorema di impulso-momentum:
impulse =cambiamento in momentum =force x time
Il problema
Per calcolare la forza, è necessario sapere il tempo impiegato dal camion. Ecco alcuni scenari:
* Stop istantaneo: Se il camion colpisce il muro e si ferma all'istante (impossibile nella realtà), la forza sarebbe incredibilmente alta, causando potenzialmente un danno catastrofico.
* Stop graduale: Se il camion si schianta contro il muro e impiega molto tempo per fermarsi, la forza sarebbe inferiore.
come calcolare la forza (se hai il tempo):
1. Converti unità:
* 2 tonnellate =4000 libbre (supponendo che statunitensi)
* 10 mph =14,67 piedi al secondo
2. Calcola il momento iniziale:
* Momentum =Mass X Velocity
* Momentum =4000 libbre * 14,67 ft/s
3. Calcola il tempo dell'impatto: Questa è le informazioni chiave di cui hai bisogno.
4. Calcola la forza:
* Force =(modifica nel momento) / tempo
* Poiché lo slancio finale è 0 (il camion si ferma), la variazione del momento è uguale al momento iniziale.
Nota importante: La forza esercitata dal muro sul camion sarebbe uguale in magnitudo ma di fronte alla direzione alla forza esercitata dal camion sul muro (terza legge di Newton).
Esempio:
Supponiamo che il camion impiega 0,1 secondi per fermarsi:
1. Momentum iniziale =4000 libbre * 14,67 ft/s =58.680 libbre-piedi/secondo
2. Tempo =0,1 secondi
3. Forza =58.680 libbre-piedi / secondo / 0,1 secondi =586.800 libbre di forza
Nota di sicurezza: Anche con un tempo di arresto molto breve, la forza esercitata dal muro sarebbe estremamente alta. Questo è il motivo per cui è fondamentale evitare le collisioni e seguire le leggi sul traffico.
