Hvordan man måler kraft på en stødposer

Et objekts kraft er et produkt af objektets acceleration og masse. Engelsk fysiker Isaac Newton introducerede denne grundlæggende identitet af klassisk mekanik med sin anden lov om bevægelse, F = ma. F repræsenterer kraft; m repræsenterer masse og variablen a repræsenterer acceleration. En kæmperens knytnæve eller en bokserhandske, når den når en stødtaske, vil have en kraft afhængig af hvor hurtigt knytnæve eller handske er ved at fremskynde og knytnæve eller handske og arm. Kraftenheden er typisk Newton (N), som er en kilogrammeter per sekund kvadreret.

Dagens video

Trin 1

Væg bokser eller fighter på badeværelset skala. For eksempel vejer boksen 147. 7 pund.

Trin 2

Multiplicer bokserens eller fighterens vægt med 0. 0345 ved hjælp af en regnemaskine for at bestemme massen af ​​bokserens arm. For eksempel 0. 0345 x 147 = 5. 0715. Den estimerede masse af denne boxers arm er 5,1 kg.

Trin 3

Placer boksen foran en stødpose. Placer to assistenter til højre og venstre for boxeren. Assistenterne skal stå over for hinanden med en synsvinkel vinkelret på den retning, som bokseren vil slå. Udstyre en assistent med et digitalt stopur og den anden med et velocimeter.

Trin 4

Opsøg assistenten, der holder velocimeteret, for at holde enheden straks til venstre for stødposens overflade, modsat boksen. Instruér assistenten, der holder stopuret, for at sætte bokserens slag i gang med stopuret, når bokseren begynder sin stansebevægelse og stopper stopuret, når bokserens knytnæve rammer stempelposen.

Trin 5

Angiv bokseren for at punch posen, så de to assistenter kan tage deres målinger. For eksempel må hjælperen med stopuret måle en slagtid på 0,1 sekunder; assistenten holder velocimeteren måler en hastighed på 19,0 mph.

Trin 6

Multiplicer slaghastigheden med 1. 61 for at omdanne hastigheden til kilometer i timen ved hjælp af en lommeregner. For eksempel 19 x 1. 61 = 30. 59. Multiplicer dit svar med 0. 277 for at konvertere slaghastigheden til meter per sekund. For eksempel, 30. 59 x 0. 2778 = 8. 49. Boxerens slaghastighed var ca. 8. 49 meter pr. Sekund (m / s).

Trin 7

Opdel dit svar med den målte tid for stansen. For eksempel var den målte tid på stansen 0. 1 sekunder: 8. 49 divideret med 0. 1 = 84. 9. Accelerationen af ​​boxerens knytnæve og arm var ca. 84. 9 meter per sekund kvadreret (m / s ^ 2).

Trin 8

Multiplicer dit svar med den beregnede masse af bokserens arm i kilo. For eksempel 84. 9 x 5. 1 = 432. 99. Kraften af ​​denne boksers slag, når den når stempelposen, er cirka 433 kilogram meter per sekund kvadret eller 433 Newton (N).

Du skal bruge

• Badeværelsesskala
• Assistenter
• Velocimeter
• Stopur
• Kalkulator