有外力的落地沖擊力怎麼算
⑴ 物體自由落體,著地瞬間的沖擊力如何計算 求公式、例題:20KG的沙包由1.2米自由落下,求沖擊力
要看它於地面撞擊的時間為多大,如果時間為t,著地速度為v,設沖擊力為F。可以用公式Ft=mv來計算。
⑵ 物體自由落體,著地瞬間的沖擊力如何計算
要看它於地面撞擊的時間為多大,如果時間為t,著地速度為v,設沖擊力為F。可以用公式Ft=mv來計算。
不受任何阻力,只在重力作用下而降落的物體,叫"自由落體"。如在地球引力作用下由靜止狀態開始下落的物體。地球表面附近的上空可看作是恆定的重力場。如不考慮大氣阻力,在該區域內的自由落體運動是勻加速直線運動。其加速度恆等於重力加速度g。
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自由落體主要特點
自由落體運動的特點體現在「自由」二字上,其含意為
(1)物體開始下落時是靜止的即初速度V=0。如果物體的初速度不為0,就算是豎直下落,也不能算是自由落體。
(2)物體下落過程中,除受重力作用外,不再受其他任何外界的作用力(包括空氣阻力)或外力的合力為0。
(3)任何物體在相同高度做自由落體運動時,下落時間相同。
參考資料來源:
網路-自由落體
⑶ 自由落體掉落到地面的沖擊力怎麼計算
如果條件是這樣:相同的物體從不同的高度落到地面所產生的沖擊力。那麼問題就比較容易解決了。
既然是相同物體那就可以假定與地面的接觸時間基本一樣,這樣根據動量定理(假設接觸時間很短,這段時間內物體受重力作用的動量變化趨於零)有:(1+e)mv=Ft(e為彈性系數,取值0~1,m為物體質量,v為觸地時速率,F為平均所受力大小,t為接觸時間),於是得:F1/F2=v1/v2。根據能量守恆定律有:2mgh=mv^2。於是得:h1/h2=v1^2/v2^2,比較兩式就可得:F1/F2=(h1/h2)^0.5,就是說平均力與高度的1/2次方成正比。
如果要測F的絕對值,就必須測量物體與地的接觸時間,這是個難點,一般這個時間都很短。如果是真空中的實驗(忽略空氣阻力),可以這樣測:測物體下落的高度h和反彈的高度h'以及整個開始下落至反彈至最高的時間T(由於時間增長所以比較容易測量,不錯測量也要求比較高的精度),將這個時間T減去下落和上升的兩段時間之和t'(這個根據h=gt^2/2可以容易求得)就得到了碰撞時間。如果一次測量誤差較大可以讓物體多彈幾次,後面每一個循環過程下落和上升過程是前一個循環的e倍(用初等物理很容易求得e=h'/h),這樣高度還是測第一次下落得h和第一次上升的h',和整個過程的時間T',然後假設測了n各循環,那麼接觸時間t={T'-[1+e+e^2+...+e^(n-1)]*t'}/n,由於t擴大了n倍所以測量誤差減小。當然也可以多做幾次只彈一個來回的實驗後取平均值。
最後一個簡單的地辦法,直接讓物體下落到電子秤上,眼睛看就可以看到這個作用力的最大值(其實最大值才時判斷物體是否會破壞的判斷標准)。這種方法測得的是物體和電子秤面作用時的受力,與地面接觸有所不同(e值不同)。
⑷ 自由落體沖擊力計算
由v^2=v0^2+2gh v0=0 h=v^2/2g
v=(2gh)^1/2=√10m/s
由 (F-mg)t=0-(-mv)
F=mg+mv/t=50+50√10
=208N
答:沖擊力208N
⑸ 沖擊力的測試自由落體著地瞬間沖擊力的計算
平均力計算,Ft=mv,需要知道速度減為0的時間否則沒法算,瞬間那個力應該算不了。
⑹ 自由落體對地面的沖擊力怎麼樣計算
按照:沖量=動量
Ft=mv
t是從物體接觸地面到物體靜止不動的時間,也即地面變形的時間。
m是物體質量;
v是與地面接觸時的速度,即地面變形時的初速度。
m是已知的,v是可以計算出來的,t對於不同的地面和物體(鋼球落到水泥地和泥地、橡膠球落到水泥和泥地)有不同的值,是很難計算的。要末要的形變的經驗數據,要末實測落地時物體和地面的形變數,才能計算!
⑺ 自由落體沖擊力計算公式
缺少地面對沙包的支持力,無法計算從接觸地面到靜止的加速度,支持力N-重力G=ma,求出a,得到接觸時間為t=v/a,之後如下
⑻ 怎樣計算物體落地時的沖力
計算沖力的方法,初一時是不用學的.你如果要自己學習,我給你提個頭,即去學一下動量定理.
動量定理(theorem of momentum)
動力學的普遍定理之一。內容為物體動量的增量等於它所受合外力的沖量,或所有外力的沖量的矢量和。如以m表示物體的質量 ,v1、v2 表示物體的初速、末速,I表示物體所受的沖量,則得mv2-mv1=I。式中三量 都為 矢量,應按矢量 運 算 ;只在三量同向或反向時 ,可按代數量運算,同向為正,反向為負,動量定理由牛頓第二定律推出,但其適用范圍既包含宏觀、低速物體,也適用於微觀、高速物體。
推導:
將 F=ma ....牛頓第二運動定律
帶入v = v0 + at
得v = v0 + Ft/m
化簡得vm - v0m = Ft
把vm做為描述運動狀態的量,叫動量。
(1)內容:物體所受合力的沖量等於物體的動量變化。
表達式:Ft=mv′-mv=p′-p,或Ft=△p 由此看出沖量是力在時間上的積累效應。
動量定理公式中的F是研究對象所受的包括重力在內的所有外力的合力。它可以是恆力,也可以是變力。當合外力為變力時,F是合外力對作用時間的平均值。p為物體初動量,p′為物體末動量,t為合外力的作用時間。
(2)F△t=△mv是矢量式。在應用動量定理時,應該遵循矢量運算的平行四邊表法則,也可以採用正交分解法,把矢量運算轉化為標量運算。假設用Fx(或Fy)表示合外力在x(或y)軸上的分量。(或)和vx(或vy)表示物體的初速度和末速度在x(或y)軸上的分量,則
Fx△t=mvx-mvx0
Fy△t=mvy-mvy0
上述兩式表明,合外力的沖量在某一坐標軸上的分量等於物體動量的增量在同一坐標軸上的分量。在寫動量定理的分量方程式時,對於已知量,凡是與坐標軸正方向同向者取正值,凡是與坐標軸正方向反向者取負值;對於未知量,一般先假設為正方向,若計算結果為正值。說明 實際方向與坐標軸正方向一致,若計算結果為負值,說明實際方向與坐標軸正方向相反。
對於彈性一維碰撞,我們有1/2mv^2=1/2mv1^2+1/2Mv2^2
mv=mv1+Mv2
可以解出v1和v2