आवेग और गति से बल की गणना कैसे करें

स्टीवन होल्ज़नर द्वारा

भौतिकी में, आप आवेग और गति के आधार पर बल की गणना करने के लिए आवेग-गति प्रमेय का उपयोग कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, आप उस आवेग को जोड़ सकते हैं जिसके साथ आपने किसी वस्तु को उसके संवेग में परिणामी परिवर्तन से मारा। प्रमेय के अनुसार:



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अगली बार जब आप पूल बॉल मारेंगे तो समीकरण का उपयोग कैसे करेंगे? आप उस शॉट को पंक्तिबद्ध करते हैं जिस पर खेल निर्भर करता है। आप समझते हैं कि आपके क्यू का अंत 5 मिलीसेकंड के लिए गेंद के संपर्क में होगा (एक मिलीसेकंड एक सेकंड का हजारवां हिस्सा है)।

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आप गेंद को 200 ग्राम (या 0.200 किलोग्राम) पर मापें। कैलिपर्स, स्पेक्ट्रोस्कोप और चिमटी के साथ साइड कुशन का परीक्षण करने के बाद, आप समझते हैं कि आपको गेंद को 2.0 मीटर प्रति सेकेंड की गति देने की आवश्यकता है। आपको किस औसत बल को लागू करना है? औसत बल ज्ञात करने के लिए, पहले उस आवेग का पता लगाएं जो आपको देना है। आप उस आवेग को गेंद की गति में बदलाव से इस तरह जोड़ सकते हैं:



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क्योंकि पूल बॉल दिशा नहीं बदलती है, आप पूल बॉल की गति के घटक के लिए इस समीकरण का उपयोग उस दिशा में कर सकते हैं जिस दिशा में आप इसे मारते हैं। क्योंकि आप वेक्टर के एक घटक का उपयोग कर रहे हैं, आप बोल्ड को हटा देते हैं पी

तो गेंद की गति में क्या बदलाव आया है? आपको जिस गति की आवश्यकता है, वह 2.0 मीटर प्रति सेकंड है, जो पूल बॉल के अंतिम वेग का परिमाण है। यह मानते हुए कि पूल बॉल आराम से शुरू होती है, गेंद के संवेग में परिवर्तन निम्नलिखित होगा:



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कहां है वी गेंद के वेग का घटक है जिस दिशा में आप इसे मारते हैं। संख्याओं को जोड़ने से आपको गति में परिवर्तन मिलता है:

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आपको 0.40 किलोग्राम-मीटर प्रति सेकंड की गति में बदलाव की आवश्यकता है, जो कि आपके लिए आवश्यक आवेग भी है। चूंकि

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गति की दिशा में बल के घटक के लिए यह समीकरण निम्नलिखित हो जाता है:

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इसलिए, आपको जिस बल को लागू करने की आवश्यकता है वह काम करेगा

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इस समीकरण में, आपकी क्यू बॉल गेंद के संपर्क में आने का समय 5 मिलीसेकंड है, या

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बल खोजने के लिए समय में प्लग करें:

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आपको लगभग 80 न्यूटन (या लगभग 18 पाउंड) बल लगाना होगा, जो एक बड़ी राशि की तरह लगता है। हालाँकि, आप इसे इतने कम समय में लागू करते हैं,

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कि यह बहुत कम लगता है।