Ako Pole voltížne Works

tali článok Ako Force, Power, krútiaci moment a energetiku práca, ste sa dozvedeli všetko o potenciálnu energiu (PE) a kinetická energia (KE). Pokúsme sa prísť na to, ako vysoké skokan o žrdi mohol trezoru, keby mal úplne dokonalú techniku. Keby bežal tak rýchlo, ako kýmkoľvek na svete, a jeho klenba pohyb bol tak dokonalý, že nestrácal energiu.

Po prvé, budeme zistiť svoju kinetickú energiu, keď beží na plné obrátky, a potom budeme vypočítať, ako vysoko by mohol trezoru, ak použil všetky tie KE zvýšiť jeho výšku, a preto, jeho potenciálna energia (PE) bez plytvania nič z toho. Keby sa prevedie všetky svoje KE na PE, potom môžeme vyriešiť rovnicu ich nastavením navzájom rovné:
1/2 mv ^{2 = mgh}

Vzhľadom k tomu, hmotnosť je na oboch stranách rovnice, môžeme eliminovať tento termín. To dáva zmysel, pretože obe KE a PE zvýšenie so zvyšujúcou sa hmotnosťou, takže v prípade, že bežec je ťažšie, jeho PE a KE ako zvyšovať, tak. Takže budeme eliminovať masovú termín a usporiadať veci trochu riešiť pre h:
1/2 V ^{2 /g = h}

Povedzme, že náš skokan o žrdi môže bežať tak rýchlo, ako niekto na svete , Práve teraz, svetový rekord pre beh 100 m je tesne pod 10 sekúnd. To dáva rýchlosť 10 m /s. Vieme tiež, že gravitačné zrýchlenie je 9,8 m /s ^{2. Takže teraz môžeme vyriešiť pre výšku:
1/2 x (10 2 /9,8) = 5,1 m}

So 5,1 metrov je výška, že skokan o žrdi by mohlo zvýšiť jeho ťažisko, ak on konvertoval všetky jeho KE do PE. Ale jeho ťažisko nie je na zemi; to je v stredu jeho tela, asi 3 stôp (1 m) nad zemou. Takže najlepšie výška tyč skokan mohli dosiahnuť, je v skutočnosti asi 20 stôp (6,1 m). On môže byť schopný získať trochu viac výšky pomocou špeciálnej techniky, ako je tlačí preč od vrcholu tyče, alebo ako naozaj dobrý skok pred vzletom
Kliknite na ". Play " sledovať skoku o žrdi.

v animácii vyššie, môžete vidieť, ako zmeny v energetických v skoku o žrdi ako on robí úložisko. Keď sa začína, a to ako jeho potenciálna a kinetická energia sú nulové. Keď sa začne bežať, že zvýši svoju kinetickú energiu. Potom, keď rastliny tyč a začne jeho trezoru, on obchoduje svoju kinetickú energiu na potenciálnu energiu. Ako pólovými ohyby, pohlcuje veľa jeho kinetickej energie, rovnako ako stlačenie pružiny. On potom používa potenciálnu energiu uloženú v póle zvýšiť jeho telo nad brvno. Na vrchole jeho trezoru, on prevedie väčšinu svojej kinetickej energie na potenciálnu energiu.

Naše kalkulácie porovnáv