투석기의 힘을 계산하는 법

동영상: 혈액투석(Hemodialysis, HD) 원리: diffusion, ultrafiltration, convection

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필요한 것

공기를 통해 물건을 던지기 위해 투석기의 회전 지점에 힘이 작용합니다. 종종 무기로 사용됩니다. 투석기의 추진력은 투석기에 전달되는 회전력의 양 또는 '순간'으로 가장 잘 측정됩니다. 결과적으로 발사체에 작용하는 힘은 팔이 유도하는 회전 및 접선 가속도의 함수입니다. 투석기가 움직이는 동안 발사체의 추진력과 결과물은 다양합니다.

지침

투석기는 인기있는 과학 프로젝트입니다. (Fotolia.com에서 다리오 코르노에 의해 중세 투석기 이미지)

투석기 팔의 추진력을 계산하십시오. 모멘트는 투석기의 팔에 수직으로 작용하는 힘과 팔의 회전 지점 사이의 거리에 해당됩니다. 힘이 분동에 의해 공급되는 경우 수직력은 분동 케이블과 투석기 암 사이의 각의 사인을 곱한 것과 같습니다. 사인은 삼각 함수입니다.
투석기 팔의 극 관성 모멘트를 계산합니다. 이는 물체의 회전에 대한 저항의 척도입니다. 일반 물체의 극 관성 모멘트는 회전 지점에서 각 단위 질량 거리의 제곱 한 배에 해당하는 미소 한 질량 단위의 적분과 같습니다. 적분은 계산의 함수입니다. 관성의 극 관성 모멘트가 팔 질량의 3 분의 1 길이의 제곱이되는 균일 한 막대처럼 투석기의 팔에 접근하고 싶을 수 있습니다.

I = (m * L ^ 2) / 3.
각가 속력을 계산하십시오. 어떤 순간의 순간을 극성 관성 모멘트로 나눔으로써 쉽게 발견 할 수 있습니다 :

a = M / I
발사체의 정상 및 접선 가속도를 계산합니다. 접선 가속도는 물체의 선 속도의 증가를 나타내며 각도 가속도와 암 길이의 곱입니다. 구심 가속도라고도하는 일반 가속도는 물체의 순간 속도에 수직으로 작용하며 속도의 제곱을 암 길이로 나눈 것과 같습니다.

a = (v ^ 2) / L

경과 된 시간과 평균 각 가속도를 곱하여 어느 시점에서든 속도를 근사 할 수 있습니다.

v = a * t * L.
뉴턴의 제 2 법칙 - 힘은 질량 가속도와 같음 -을 사용하여 물체 가속을 투석기에 의해 유도 된 힘으로 변환하십시오. 접선과 정상 가속도 성분에 물체의 질량을 곱하여 두 가지 힘을 얻습니다.
힘의 두 구성 요소를 하나의 결과로 결합합니다. 수직 및 접선 힘이 서로 수직으로 작용하기 때문에 피타고라스 정리를 사용하여 결과 힘의 크기를 찾을 수 있습니다.

a ^ 2 + b ^ 2 = c ^ 2. 여기서 "a"와 "b"는 힘 성분이고 "c"는 결과이다.