Hvorfor kan en baseball spiller slå en bold længere, når han greb flagermus nær bunden, end han kunne, hvis han flyttede sine hænder halvvejs op i flagermuset?

Hvorfor kan en baseball spiller slå en bold længere, når han greb flagermus nær bunden, end han kunne, hvis han flyttede sine hænder halvvejs op i flagermuset?
Anonim

Tangentialhastighed (hvor hurtigt en del bevæger sig) er givet af:

# V = rtheta #, hvor:

  • # V # = tangentiel hastighed (# Ms ^ -1 #)
  • # R # = afstand mellem punkt og center for rotation (# M #)
  • # Omega # = vinkelhastighed (# Rad # # s ^ -1 #)

For at gøre resten af dette klart, siger vi # Omega # forbliver konstant, ellers slår fladden ud, fordi den fjerne ende vil falde bagud.

Hvis vi kalder den oprindelige længde # R_0 # og den nye længde # R_1 #, og de er sådan # R_1 = r_0 / 2 #, så kan vi sige det til # R_0 # og en given vinkelhastighed:

# V_0 = r_0omega #

Ved at halvere afstanden:

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

# Vproptoomega #

Nu ved vi, at jo længere væk spidsen er fra hånden, ghe hurtigere går det.

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

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

På grund af bevarelse af momentum, hvis den indledende momentum i flagermus er højere, end den endelige momentum af bolden skal være højere (og negativ, men med hensyn til hastighed vil det være hurtigere), forudsat at den endelige momentum i flagermus og Indledende momentum i bolden forbliver konstant.