Geri Tepme Katsayısı Hesaplama

Geri tepme katsayısını bulun.

Nasıl hesaplanır?

Araç, çarpışmadan sonra iki cismin birbirinden uzaklaşma hızını, çarpışmadan önce birbirine yaklaşma hızına böler: e = vayr / vyak. İkisi de çarpma doğrultusundaki bağıl hızlardır ve aynı birimde olmalıdır (m/s, km/sa veya mph olabilir; birim sadeleşir). Yaklaşma hızı sıfırdan büyük, ayrılma hızı negatif olmayan bir değer olmalıdır. Ayrılma hızı yaklaşma hızını da aşamaz; çünkü e'nin 1'in üstünde olması çarpışmanın enerji üretmesi demek olur ve böyle bir girdi sonuç vermez. Cevap 0 ile 1 arasında, dört ondalıkla gösterilen birimsiz bir sayıdır: 1 tam esnek, 0 ise cisimlerin hiç ayrılmadığı anlamına gelir. Sabit bir zemine bırakılan top için e, yüksekliklerden de bulunabilir: √(hsekme / hbırakma).

Örnek hesaplama

Bir top sert zemine 6 m/s hızla çarpıp 4,2 m/s hızla geri dönüyor olsun. Adım 1: yaklaşma hızı 6 m/s, ayrılma hızı 4,2 m/s. Adım 2: e = 4,2 / 6. Adım 3: araç 0,7000 gösterir. e, 0 ile 1 arasında olduğundan çarpışma kısmen esnektir: top kinetik enerjisinin 0,7² = 0,49 kadarını, yani yaklaşık %49'unu korur; geri kalanı deformasyona, ısıya ve sese gider. Ayrılma hızına 7 m/s girerseniz araç sonuç vermez.

Bu örneği dene →

Sık yapılan hatalar

  • Hız yerine yükseklik kullanmak: bırakıldığı yüksekliğin %70'ine sıçrayan bir topun e değeri 0,70 değil yaklaşık 0,84'tür, çünkü hız yüksekliğin kareköküyle değişir.
  • İki hareketli cismin hızlarını ayrı ayrı girmek; bağıl hız gerekir. Kafa kafaya çarpışmada çarpışma öncesi iki hızı, çarpışma sonrası iki hızı kendi aralarında toplayın.
  • Yaklaşma ve ayrılma hızlarının yerini değiştirmek. Normal bir sekmede bu 1'in üstünde değer verir ve araç sonuç göstermez.
  • Birimleri karıştırmak, örneğin yaklaşmayı m/s, ayrılmayı km/sa girmek.
  • e değerini korunan enerji oranı sanmak: korunan enerji e²'dir, yani e = 0,7 kinetik enerjinin yaklaşık %49'unu korur.

Bu hesaplama hakkında

Geri tepme katsayısı (e), bir çarpışmanın ne kadar "esnek" olduğunu ölçer ve Newton'un klasik oranıyla tanımlanır: e = v_ayrılma / v_yaklaşma — çarpışmadan sonra iki cismin birbirinden uzaklaştığı bağıl hızın, çarpışmadan önce birbirine yaklaştığı bağıl hıza oranıdır. e = 1 değeri kinetik enerjinin korunduğu tam esnek bir çarpışmayı, e = 0 değeri ise cisimlerin birbirine yapıştığı tam esnek olmayan bir çarpışmayı tanımlar.

Spor ekipmanı tasarımcıları tam olarak bu orana dayanır: golf otoritelerinin sopa yüzeyleri için yasal azami COR sınırı koymasının, tenis topları, basketbol topları ve zıplayan topların tutarlı sekme davranışı için test edilmesinin, mühendislerin araç tamponlarını veya ambalaj malzemelerini çarpışma enerjisi kaybını modellemek için COR ölçerek test etmesinin nedeni budur.

Momentum ve enerji korunumu çalışan fizik öğrencileri, spor bilimciler ve ekipman testcileri ile çarpışmaları modelleyen makine mühendisleri, bir çarpışmanın kinetik enerjisinin ne kadarını koruyup ne kadarını deformasyon, ısı ve sese kaybettiğini tek bir sayıyla ifade ettiği için bu oranı kullanır.

Bu faydalı oldu mu?

En fazla 3 tepki seçebilirsiniz.

Yorumlar

  • İlk yorumu siz yazın.

Popüler hesaplayıcılar

Tüm Hesaplayıcılar