تکانه زاویه ای (H) محصول مومنت اینرسی (I) و سرعت زاویه ای (ω، فصل ۹ را ببینید) یه بدن چرخنده ست. به صورت فرمول، H = Iω. واحد ها عبارتند از kg . m2/s (کیلوگرم در متر به توان دو تقسیم بر ثانیه). واحد های سرعت زاویه ای باید به صورت رادیان بر ثانیه یا rad/s بیان شوند (۱ رادیان مساوی ۵۷/۳ درجه است، فصل ۹ را برای مطالب بیشتر در مورد رادیان ببینید) تا بتوان تکانه زاویه ای را حساب کرد.
محاسبه تکانه زاویه ای در دو موقعیت، فرق میکند:
وقتی بدن چرخنده یک موقعیت ثابت را حفظ میکنه و بدن به شکل کل، حرکت میکنه (یه بدن سفت)
وقتی بخش های تشکیل دهنده بدن، به صورت فردی، درون بدن میچرخن، که در خیلی فعالیت ها شایعه
من محاسبه H رو در هر دو موقعیت در این بخش توضیح دادم.
تکانه زاویه ای یه بدن سفت
یه بدن جمع رو در نظر بگیرین (به شکل ۲-۱۰ مراجعه کنین)، مثل وقتی که یه شیرجه زن، حرکت سامرسالت رو حین شیرجه اجرا میکنه. شیرجه زن این موقعیت رو حین چرخش حفظ میکنه، پس شیرجه زن رو میشه در این زمان، به عنوان یه بدن سفت در نظر گرفت. مومنت اینرسی شیرجه زن ۳/۵ کیلوگرم . متر مربعه، و من یه سرعت زاویه ای ۶۰۰ درجه/ثانیه رو در نظر میگیرم (به نظر زیاد میاد اما این ω آنی،همچینم بعید نیست). مراحل زیر رو برای محاسبه تکانه زاویه ای طی کنین:
۱- مقادیر معلوم رو مشخص و یه جدول متغیر درست کنین.
Hd (تکانه زاویه ای شیرجه زن) = نامعلوم، باید حل بشه.
Id (مومنت اینرسی شیرجه زن) = ۳/۵ کیلوگرم . متر مربع
۱- مقادیر معلوم رو مشخص و یه جدول متغیر درست کنین.
Hd (تکانه زاویه ای شیرجه زن) = نامعلوم، باید حل بشه.
Id (مومنت اینرسی شیرجه زن) = ۳/۵ کیلوگرم . متر مربع
ωd (سرعت زاویه ای شیرجه زن) = ۶۰۰ درجه/ثانیه = ۱۰/۵ رادیان بر ثانیه (به صورت ۶۰۰ تقسیم بر ۵۷/۳ تبدیل شده)
۲- فرمول رو انتخاب و مقادیر داده شده رو جایگزین کنین.
۲- فرمول رو انتخاب و مقادیر داده شده رو جایگزین کنین.
Hd = Idωd = سه و نیم کیلوگرم . متر مربع در ۱۰/۵ رادیان بر ثانیه = سی و شش ممیز هشت دهم kg . m2/s
تکانه زاویه ای شیرجه زن، سی و شش ممیز هشت دهم kg . m2/s هست.
تکانه زاویه بدن انسان، وقتی بخش ها به صورت فردی میچرخن
یه شیرجه زن معمولا از برد با حالت باز میپره، که توی شکل آ۲-۱۰ نشون داده شده، و بعدش بخش های مختلف رو به صورت تکی میچرخونه تا به موقعیت جمع بی۲-۱۰ برسه. هر بخش چرخان در H شیرجه زن به دو شکل مشارکت میکنه.
مشارکت محلی: که بوسیله بخش فردی، همونطور که در محور خودش میچرخه، تولید میشه (Hlocal). فرمولش هم هست Hlocal = Isegωseg (این محاسبه H شیرجه زن برای یه بخشه، انگار که خودش یه تک بدن سفته).
مشارکت از راه دور: از یه بخش میاد، انگار که نسبت به محور کل بدن میچرخه (Hremote). فرمولش هم هست Hremote = massseg x rSAWA2 x ωSegWBaxis که توش massseg جرم بخش تکی، rSAWA فاصله محور بخش تا محور کل بدن، و ωSegWBaxis سرعت زاویه ای بخش دور محور کل بدنه.
H شیرجه زن به صورت مجموع بخش های محلی و از راه دور از هر بخش و با استفاده از فرمول H = Σ(Hlocal
+ Hremote) حساب میشه.
H کلی یه بدن، وقتی مشارکت محلی و از راه دور هر بخش بالاتر باشن، بالاتره. H کلی بدن، مجموع H دورهر محوریه که بدن دورش میچرخه. برای مثال، اگه یه شیرجه زن حول محور مدیولترال سامرسالت بزنه و دور محور عمودی بچرخه، H کلی شیرجه زن مجموع HML + HV هست.
هیچ نظری موجود نیست:
ارسال یک نظر