概念を理解する
* 加速: 加速は、速度の変化速度です。
* 自由落下: 床にぶつかる前に、試験管は自由落下し、重力のために加速します(約9.8 m/s²)。
* インパクト: 床への影響により、速度が急速に変化します(下向きから本質的にゼロまで)。
計算
1。衝撃前の速度: 床に当たる直前に、試験管の速度を見つける必要があります。 次の運動学方程式を使用できます。
*v²=u² + 2as
* どこ:
* V =最終速度(見つけたいもの)
* u =初期速度(ドロップされているため0 m/s)
* a =重力による加速(9.8 m/s²)
* s =距離(1.0 m)
*値のプラグ:
*v²=0² + 2(9.8 m/s²)(1.0 m)
*v²=19.6m²/s²
* V =√19.6m²/s²≈4.43m/s
2。衝撃中の加速: これで、衝撃中に加速度を計算できます。
* a =(v -u) / t
* どこ:
* a =加速(見つけたいもの)
* v =最終速度(衝撃後約0 m/s)
* u =初期速度(衝撃の直前に4.43 m/s)
* t =衝撃時間(1.0 ms =0.001 s)
*値のプラグ:
* a =(0 m/s -4.43 m/s)/0.001 s
* a =-4430 m/s²
結果
衝撃中に試験管が経験する加速度の大きさは 4430 m/s² 。 これは約450回です 重力による加速。
重要な注意:
*これは単純化された計算です。実際には、衝撃は完全に弾力性がなく、衝撃時間が短いときに加速度が異なる場合があります。
*この高い加速は、物体が落ちて硬い表面にぶつかると壊れることができる理由です。