Palautuskerroin: määritelmä, selitys ja kaava

Anonim

Restituution kerroin määritellään lopullisen nopeuden suhde alkunopeuteen kahden kohteen välillä niiden törmäyksen jälkeen. Toinen tapa sanoa tämä on, että palautuskerroin on nopeuskomponenttien suhde normaalin kosketustason suhteen törmäyksen jälkeen ja ennen sitä.

Nimensä mukaisesti palautuskerroin on itse asiassa mitan "palauttaminen" (eli mitä annat takaisin) kahden kohteen välisestä törmäyksestä tai toisin sanoen kuinka paljon liike-energiaa jää kahden esineen törmäämisen jälkeen.

Bounce-koripallo, johon on otettu stroboskooppinen salama 25 kuvaa sekunnissa. Huomaa, että pallon korkeus pienenee jokaisen jälkipuhalluksen jälkeen. (Kuva: MichaelMaggs / Wikimedia Commons)

Jos satut fyysiseksi harrastajaksi, luultavasti ymmärsit yllä mainitusta palauttamiskertoimen kuvauksesta, mutta jos fysiikka ei ole sinun vahva puku, anna minun ottaa muutaman askeleen taaksepäin ja antaa sinulle hieman "taustaa" tästä tasapuolisesta monimutkaista kuultavaa kokonaisuutta.

Lyhyt selitys palautuskertoimesta

Kun kaksi palloa törmää, niiden nopeus törmäyksen jälkeen riippuu materiaalista, josta ne on tehty.

Oletetaan, että kumipallo palaa tasaisella, kovalla pinnalla. Ilmeisesti kumipallo kääntyy pois pinnalta, mutta vain murto-osa sen alkuperäisestä energiasta, koska kaikki todelliset törmäykset ovat joustamattomia. ( Huomaa: Jos tämä törmäys oli joustava, pallo olisi palautunut takaisin samalla energiankulutuksella, joka oli ennen pintaan kohdistumista.)

Näet, kun "vääristät" jotain törmäämällä siihen johonkin muuhun (esim. Kun poistat koripallon maasta), murto-osa sen alkuperäisestä energiasta menetetään. Siksi koripallo ponnahtaa pienemmäksi jokaisen törmäyksen yhteydessä - koska sen energia muuttuu lämmöksi / tärinäksi.

Kun pallo päihittää, se menettää energiaa ja muuttuu vähemmän ja vähemmän "pomppulaksi".

Tässä tapauksessa voit ajatella palautuskerrointa kokonaisuutena, joka kertoo kuinka tehokas "palautus" prosessi on. Mitä tehokkaampi se on, sitä enemmän "pomppiva" koripallo on.

Korvauskertoimen arvot

Palautusjakson kaava

Kun otetaan huomioon kahden kohteen A ja B yksiulotteinen törmäys, palautuskerroin voidaan laskea seuraavasti:

Jos pallo kuohuu tasainen, paikallaan oleva pinta, palautuskerroin osoittautuu:

Näitä kaavoja voitaisiin käyttää palauttamiskertoimen arvon laskemiseen eri käytettävissä olevilla muuttujilla.