Soru: Siz ve bir arkadaşınız yumurta toss yarışmasına giriyorsunuz. Bu yarışmanın amacı çatlama veya açık kırma olmadan en büyük mesafe bir yumurta atmak için. Fizik açısından kırılmadan uzun bir mesafe atılmış yumurta yakalamak için stratejinizi açıklayın. Dürtü ve momentum gibi terimler kullanın.
Öğrencinin Yanıtı:
En uzak mesafe ile bir yumurta yakalamak için çalışırken, akılda tutulması gereken birkaç şey vardır. Yumurtanın ağırlığı, attığın mesafe ve yumurtayı nasıl yakaladığın gibi şeyler sonuçları büyük ölçüde değiştirebilir.
Öncelikle, bir yumurta gibi küçük bir şey atarken, bir daha uzaklık, daha fazla kuvvet yumurta atma içine uygulanan akılda tutmak gerekir. Yumurtaya daha fazla güç uygulandığında, daha fazla ivme olacak. Bu özellikle yumurtayı yakalarken önemlidir, çünkü yanlış şekilde yakalamak yumurtanın kırılmasına neden olabilir.
Yumurta çok kırılgan ve kırılgan olduğu için yumurta nın yakalanması özellikle zor olabilir. Momentumu azaltmak için yumurtayı yanlarından tutmalısınız ki elinize sıçramasın. Yumurtanın bir süre içinde ortalama kuvveti olan dürtüsü, yumurtaiçin güvenli bir iniş sağlamak için azaltılmalıdır. Yanlardan yumurta kapma, daha sonra yumurta avuç içine düşmek yapmak için ivme ve dürtü azaltarak.
Tutor’un cevabı şuydu: Yarışmayı kazanmak için yumurtayı olabildiğince yükseğe atmalıyız. Yani düştüğünde, yüksek bir hıza da sahip olacak. Yumurtanın kütlesi sabitlenir. Eğer bu yarışmayı kazanmamız gerekiyorsa, düştüğünde karşılaşacağımız yüksek bir ivmeyle yüzleşmeye hazır olmalıyız. Bu yumurtayı yakalamak için zaman ayıralım diyelim. Yani yumurta yıkılarken kuvvet “F” tarafından verilecektir:
F*t=m(vf-vi)
Yani F= m(vf-vi)/t
Ve biz zaten kütle m sabit olduğunu gördük.
Ayrıca Vf =0 çünkü yumurta sonunda yakaladıktan sonra dinlenmeye gelir.
Vi yumurta yakalamahemen önce vardı hız ve biz zaten gördük, biz rekabet kazanmak istiyorsanız çok yüksek olacaktır.
Şimdi, gücü azaltmak için yapabileceğimiz tek şey ellerimizle temas zamanını mümkün olduğunca yüksek tutmak.
Bunu yaparsak F kuvvetini öyle bir sınıra indirebiliriz ki yumurta oldukça kırılgan olsa da, kırılmaz.
Temas süresini artırmak için yumurtayı süpürme eyleminde yakalamamız gerekiyor. El ve yumurta arasındaki göreceli hız daha az olacak şekilde ellerimizi aşağıya doğru hareket ettirmeliyiz. Bu etkili bir süre “t” artacak ve dolayısıyla Kuvvet F azalacaktır.