Hvorfor kan en baseballspiller slå en ball lenger når han griper flaggermuset nær bunnen, enn han kunne, hvis han beveget hendene halvveis opp i flaggermuset?

Hvorfor kan en baseballspiller slå en ball lenger når han griper flaggermuset nær bunnen, enn han kunne, hvis han beveget hendene halvveis opp i flaggermuset?
Anonim

Tangentiell hastighet (hvor fort en del beveger seg) er gitt av:

# V = rtheta #, hvor:

  • # V # = tangensiell hastighet (# Ms ^ -1 #)
  • # R # = avstand mellom punkt og senter for rotasjon (# M #)
  • # Omega # = vinkelhastighet (# Rad # # s ^ -1 #)

For å gjøre resten av dette klart, sier vi # Omega # forblir konstant, ellers slår batene seg, fordi den fjerne enden vil falle bak.

Hvis vi kaller den innledende lengden # R_0 # og den nye lengden # R_1 #, og de er slike som # R_1 = r_0 / 2 #, så kan vi si det for # R_0 # og en gitt vinkelhastighet:

# V_0 = r_0omega #

Men ved å halvere avstanden:

# V_1 = r_1omega = (r_0omega) / 2 = v_0 / 2 #

# Vproptoomega #

Nå vet vi at jo lenger unna spissen er fra hånden, ghe raskere går det.

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

# M_1v_ (1i) + m_2v_ (2i) = m_1v_ (1f) + m_2v_ (2f) #

På grunn av bevaring av momentum, dersom batets innledende momentum er høyere enn ballens endelige momentum må være høyere (og negativt, men med hensyn til fart blir det raskere), forutsatt at den endelige momentum i flaggermusen og Innledende momentum i ballen forblir konstant.