Чому бейсболіст може ударити м'яч далі, коли він стискає биту біля дна, ніж він міг, якби він перемістив руки на півдорозі до летучої миші?

Чому бейсболіст може ударити м'яч далі, коли він стискає биту біля дна, ніж він міг, якби він перемістив руки на півдорозі до летучої миші?
Anonim

Тангенціальна швидкість (як швидко рухається частина) задається:

# v = rtheta #, де:

  • # v # = тангенціальна швидкість (# ms ^ -1 #)
  • # r # = відстань між точкою і центром обертання (# m #)
  • # omega # = кутова швидкість (# rad # # s ^ -1 #)

Щоб зробити все це зрозуміло, ми говоримо # omega # залишається незмінним, інакше бита розпадеться, тому що віддалений кінець відстане.

Якщо ми називаємо початкову довжину # r_0 # і нову довжину # r_1 #, і вони такі, що # r_1 = r_0 / 2 #, то можна сказати, що для # r_0 # і задана кутова швидкість:

# v_0 = r_0omega #

Однак, зменшивши вдвічі відстань:

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

# vproptoomega #

Тепер ми знаємо, що чим далі від кінчика руки, тим швидше вона йде.

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

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

Завдяки збереженню імпульсу, якщо початковий імпульс бити вище, ніж кінцевий імпульс м'яча, повинен бути вище (і негативний, але в плані швидкості він буде швидшим), припускаючи, що кінцевий імпульс бити і початковий імпульс кульки залишається постійним.