Садржај
Сила делује на тачку ротације катапулта да лансира објекат ваздухом, често као оружје. Погонску силу катапулта најбоље је мерити као '' моменат '' или количину обртне силе која се преноси на крак катапулта. Резултујућа сила на пројектил је функција ротационих и тангенцијалних убрзања која рука у њему изазива. Имајте на уму да се момент и резултујућа сила на пројектилу разликују током кретања катапулта.
Корак 1
Израчунајте тренутак крака катапулта. Момент је једнак сили која делује окомито на крак катапулта помножен са његовом удаљеностом од тачке ротације крака. Ако силу даје тег, окомита сила једнака је тежини помноженој са синусом угла између кабла тегова и крака катапулта. Синус је тригонометријска функција.
Корак 2
Израчунати поларни момент инерције крака катапулта. То је мера отпора ротацији предмета. Поларни момент инерције генеричког објекта једнак је интегралу сваке бесконачно мале јединице масе помноженом са квадратом сваке јединице масе удаљености од тачке ротације. Интеграл је функција израчунавања. Можда ћете желети да се приближите краку катапулта као једнолики штап, где би поларни момент инерције постао једна трећина масе руке помножена са квадратом његове дужине:
И = (м * Л ^ 2) / 3.
3. корак
Израчунај угаоно убрзање. То се лако проналази дељењем тренутка у било ком тренутку времена са поларним моментом инерције:
а = М / И.
4. корак
Израчунати нормално и тангенцијално убрзање у пројектилу. Тангенцијално убрзање описује пораст линеарне брзине објекта и једнако је угаоном убрзању пута дужини крака. Нормално убрзање, које се назива и центрипетално убрзање, делује окомито на тренутну брзину предмета и једнако је квадратној брзини подељеној са дужином руке:
а = (в ^ 2) / Л.
Могуће је прићи брзини у било ком тренутку времена, помноживши протекло време са средњим угаоним убрзањем и дужином крака:
в = а * т * Л.
Корак 5
Користите Њутнов други закон - сила једнака маси помноженој са убрзањем - да претворите убрзања објекта у силе индуковане катапултом. Помножите компоненте тангенцијалног и нормалног убрзања са масом предмета да бисте добили две силе.
Корак 6
Комбинујте две компоненте силе у једну резултујућу силу. Будући да нормалне и тангенцијалне силе делују окомито једна на другу, могуће је помоћу Питагорине теореме пронаћи величину резултујуће силе:
а ^ 2 + б ^ 2 = ц ^ 2, где су '' а '' и '' б 'компоненте снаге, а' 'ц' 'је резултујућа.