Sisu
Katapuldi pöördepunktis toimib jõud, mis laseb objekti õhku lasta, sageli relvana. Katapuldi liikumapanevat jõudu saab kõige paremini mõõta kui "momenti" või katapuldivarrele edastatud pöörleva jõu suurust. Saadud jõud mürsu suhtes on pöörete ja tangentsiaalsete kiirenduste funktsioon, mille käsi selles tekitab. Pange tähele, et hetk ja sellest tulenev jõud mürskule varieeruvad katapuldi liikumise ajal.
Samm 1
Arvutage katapuldivarre hetk. Hetk on võrdne katapuldivarrega risti mõjuva jõuga, korrutades selle kauguse käe pöörlemiskohast. Kui jõu annab kaal, on risti jõud võrdne raskuse ja kaalukaabli ning katapuldivarre vahelise nurga siinusega. Siinus on trigonomeetriline funktsioon.
2. samm
Arvutage katapuldivarre polaarne inertsimoment. See on objekti pöörlemiskindluse mõõt. Üldobjekti polaarne inertsimoment on võrdne iga lõpmatult väikese massiühiku integraaliga, korrutatuna pöörlemiskohast iga massikauguse ühiku ruuduga. Integraal on arvutuse funktsioon. Võiksite läheneda katapuldivarrele ühtlase vardana, kus polaarne inertsimoment oleks kolmandik käe massist ja selle pikkuse ruut:
I = (m * L ^ 2) / 3.
3. samm
Arvutage nurkkiirendus. See on hõlpsasti leitav, jagades hetke mis tahes ajahetkel polaarsel inertsimomendil:
a = M / I.
4. samm
Arvutage mürsu normaalne ja tangentsiaalne kiirendus. Tangentsiaalkiirendus kirjeldab objekti lineaarkiiruse kasvu ja on võrdne nurkkiirenduse ja käe pikkuse korrutisega. Normaalne kiirendus, mida nimetatakse ka tsentripetaalseks kiirenduseks, toimib risti objekti hetkekiirusega ja on võrdne ruutkiirusega jagatud käe pikkusega:
a = (v ^ 2) / L.
Kiirusele on võimalik läheneda igal ajahetkel, korrutades kulunud aja keskmise nurkkiirenduse ja käe pikkusega:
v = a * t * L.
5. samm
Kasutage Newtoni teist seadust - jõud võrdub massi ja kiirendusega -, et muuta objekti kiirendused katapuldi põhjustatud jõududeks. Kahe jõu saamiseks korrutage tangentsiaalse ja normaalkiirenduse komponendid objekti massiga.
6. samm
Ühendage jõu kaks komponenti üheks tulemuseks. Kuna normaalsed ja tangentsiaalsed jõud toimivad üksteisega risti, on saadud jõu suuruse leidmiseks võimalik kasutada Pythagorase teoreemi:
a ^ 2 + b ^ 2 = c ^ 2, kus ’’ a ’’ ja ’’ b ’on tugevuse komponendid ja’ ’c’ ’on tulemus.