Ang Physics kasangkot sa pagkahagis ng isang discus

Discus Animation Test

Discus Animation Test
Ang Physics kasangkot sa pagkahagis ng isang discus
Ang Physics kasangkot sa pagkahagis ng isang discus
Anonim

Ang hugis ng isang discus ay kahawig ng airfoil ng isang pakpak ng eroplano, na nakakakuha ng mas mataas na pagtaas ng pagtaas ng bilis ng hangin, ayon sa mga inhinyero ng aerodynamic. Bilang resulta, maaari mong itapon ang isang discus na mas malayo sa hangin kaysa dito, ayon sa isang 2000 ulat ng University of California Davis. Ipinapakita rin ng mga simulation ng computer at test flight na ang gyroscopic spin ng isang discus, atmospheric na kondisyon at altitude ay nakakaapekto sa discus flight sa iba't ibang paraan.

Video ng Araw

Mga Kadahilanan sa Atmospera

Ang mga sasakyang panghimpapawid ay nakakakuha ng mas mataas na pag-angat sa malamig na hangin dahil ang mas mabagal na mga molekula nito ay mas magkakasama kaysa sa mainit na hangin, na nagiging mas matindi. Ang malamig na hangin ay nagbibigay ng anumang hugis na aerodynamically na hugis, tulad ng isang discus, higit na suporta upang manatili nang mataas. Ang pananaliksik sa University of Texas Institute for Geophysics ay nag-ulat sa "American Journal of Physics" na ang isang discus ay naglalakbay tungkol sa 5 pulgada sa mas malamang na araw ng taglamig sa 32 degrees kaysa sa isang mainit na araw ng tag-init sa 104 degrees. Ang hangin ay lalagyan din sa antas ng dagat kaysa sa mga mataas na altitude. Ang isang discus ay naglalakbay 7. 5 pulgada sa Roma, Italya, 120 talampakan sa ibabaw ng dagat, kaysa sa Mexico City, 7, 300 talampakan sa ibabaw ng dagat.

Gyroscopic Action

Ang isang discus spins na ito ay umalis sa kamay ng isang atleta. Ang gyroscopic, spinning motion na ito ay nagpapatatag ng discus sa flight. Ang mas mabilis na mga spins nito, mas malaki ang anggular momentum nito at mas lumalabas ang pagkilos nito ng gyroscopic o pagkiling nito sa pag-ikot ng axis nito. Ang cross-seksyon ng isang discus ay tulad ng pakpak, kaya magsulid humahawak nito aerodynamic hugis nakatutok sa hangin. Ito ay nagpapanatili ng pag-angat at pagpapahaba ng oras ng paglipad.

Headwinds

Baseball pitchers at football quarterbacks alam ang kanilang mga throw ay mawalan ng bilis kapag itapon nila sa nalalapit na hangin. Gayunpaman, ang isang discus thrower ay pinagsasama ang physics ng aerodynamic lift at gyroscopic stability na may headwind upang makakuha ng isang kalamangan. Sinabi ng mga mananaliksik sa Texas na ang isang discus na itinapon sa isang 20-mph headwind ay maaaring lumipad nang hanggang 25 piye sa mas malayo kaysa sa isang discus na itinapon sa hangin na iyon.

Katawan Spin

Ang katangian ng pag-iikot na windup at paghahatid ng isang discus thrower ay lumilikha ng mahusay na bilis sa paglabas. Habang ang isang baseball pitcher ay, sa karamihan, lamang ng isang 180-arko arc kung saan upang mapabilis ang bola bago release, ang discus thrower ay may dalawang buong spins. Bilang karagdagan, pati na rin ensayado sa pamamagitan ng figure skaters, pagguhit ng mga armas papasok habang Umiikot pinapanatili angular momentum sa pamamagitan ng pagtaas spin velocity. Ang maingat na tiyempo ay nagdaragdag ng acceleration bago muling pagpapalawak para sa pagpapalaya. Ang pinakamahusay na discus throw ay pinagsasama ang pisikal na lakas sa kumplikadong pisika.