Почему, несмотря на более высокую силу, объекты иногда не так сильно ускоряются?

Рассмотрим следующие ситуации.

Вас сбивает грузовик, движущийся со скоростью 0,5 м/с. Упомянутый грузовик составляет около 2000 кг. Этот грузовик, безусловно, должен прикладывать большую силу, но если вы попадете под него до того, как вы быстро нажмете тормоз, вас едва ли немного оттолкнет назад (или вы просто почувствуете, что вас что-то толкает).

Или возьмем гидравлический пресс (который умножит усилие, прилагаемое для сжатия чего-либо), который медленно сжимает объекты, но если ваша рука просто коснется его, когда он опускается, ваша рука не будет сильно двигаться. Конечно, вы не сможете сопротивляться или остановить это, но в момент контакта ваша рука просто медленно опускается. Если вам случится застрять, ваша рука после этого не будет в хорошей форме, но ускорение, которое она получает, будет очень низким.

Но кто-то, кто толкает вас рукой, может сдвинуть вас гораздо сильнее, хотя технически сила намного меньше.

Так как же все это работает? Как именно применяется A=F/M?

Редактировать: Фундаментальная проблема, я думаю, заключается в том, что в тот момент, когда вы ускоряетесь, вы в конечном итоге двигаетесь так же быстро (или быстрее), как и то, что толкает вас, уменьшая силу на вас, пока вы снова не замедлитесь. Теперь вы можете возразить, что закон Ньютона все еще будет применяться, но тогда есть концепция объектов, сжимающихся и отскакивающих назад с еще большей скоростью (это более заметно, когда что-то вроде удара по мячу), что еще больше усложняет ситуацию. в отношении того, как работают сила и ускорение.

Так как же все это должно работать? Был ли Ньютон прав только наполовину или как?

Я не думаю, что у вас есть правильный ментальный образ столкновения с 2000-килограммовым грузовиком, движущимся со скоростью 0,5 м/с. Кроме того, как вы ожидаете, что ваша рука будет двигаться быстрее, чем пресс? Если скорость вашей руки становится слишком высокой, вы теряете контакт с прессом и больше не прилагаете усилия. Как автомобиль с бесконечным крутящим моментом не будет продолжать разгоняться до бесконечной скорости, если сами колеса не могут вращаться с бесконечной скоростью.
В системе отсчета грузовика / прижимаешь свое тело / рука движется к нему с мизерной скоростью. При столкновении (если пренебречь рассеянием энергии) он отскакивает с той же скоростью и в противоположном направлении. В остальной системе отсчета это соответствует удвоенной скорости тележки/пресса. Так что именно скорость грузовика определяет скорость, с которой вас оттолкнет от него, а не сила
Это то, о чем я думал, но в таком случае, разве это не применимо к любому столкновению объектов? Итак, когда бы вы вообще использовали A=F/M? Фундаментальная проблема, я думаю, заключается в том, что в тот момент, когда вы ускоряетесь, вы в конечном итоге двигаетесь так же быстро, как то, что вас толкает, уменьшая силу, действующую на вас, пока вы снова не замедлитесь.
Кроме того, есть концепция объектов, сжимающихся и отскакивающих назад с еще большей скоростью (это более заметно, когда что-то вроде удара по мячу), что еще больше усложняет работу силы и ускорения.
Непонятно, в чем ваш вопрос. «Фундаментальная проблема, я думаю, заключается в том, что в тот момент, когда вы ускоряетесь, вы в конечном итоге двигаетесь так же быстро, как и все, что вас толкает, уменьшая силу, действующую на вас, пока вы снова не замедлитесь». То, что вы говорите, не соответствует действительности. Движение с тем же ускорением, что и объект, прилагающий к вам силу, не уменьшает силы, действующей на вас.
«Затем существует концепция объектов, сжимающихся и отскакивающих назад с еще большей скоростью (это более заметно, когда что-то вроде удара по мячу), что делает вещи еще более сложными в отношении того, как работают сила и ускорение». происходит внутри эластичного мяча, когда он сжимается, и отскоки довольно сложны. Но нет никаких проблем с применением законов Ньютона к движению мяча в целом. Ф "=" м а здесь работает так же хорошо, как и везде.

Ответы (2)

Законы Ньютона правильны, а не наполовину, и если вы когда-либо думали, что нашли исключение из них, вы должны предположить, что вы не смогли правильно интерпретировать и применить их.

Имейте в виду, что сила будет ускорять массу в соответствии со вторым законом Ньютона тогда и только тогда, когда сила приложена к массе. Если к небольшой массе с малой скоростью приложить огромную силу, масса быстро ускорится до точки, в которой ее скорость сравняется со скоростью источника силы. В этот момент сила больше не находится в полном контакте с массой, и поэтому ускорение прекращается.

Вы также должны иметь в виду, что в игру вступают всевозможные переходные эффекты, о которых легко забыть. Например, если вам не повезло попасть под грузовик, ваше тело не мгновенно ускоряется как единое целое — вместо этого начинает ускоряться та часть вашего тела, которая первой соприкоснется с грузовиком, и проходит конечное время, прежде чем произойдет сжатие. волна проходит через ваше тело и начинает ускорять остальную его часть.

Если у вас есть гидравлический пресс, способный создавать усилие в 1 000 000 тонн, но движущийся со скоростью всего один миллиметр в секунду, вы можете приложить к нему руку, и ваша рука будет непреодолимо двигаться со скоростью один миллиметр в секунду. Ваша рука не будет быстро разгоняться до огромной скорости, потому что полная сила, которую способен генерировать жим, никогда не будет приложена к вашей руке как к единому целому. Ваша рука немного сожмется при первом контакте с прессом и ускорится до 1 мм/с, после чего пресс больше не сможет прикладывать усилие, потому что ваша рука движется так же быстро, как и пресс.

Второй закон Ньютона — это «мгновенное» уравнение. Я имею в виду, что Ф сеть "=" м а связывает результирующую силу и ускорение массы в один и тот же момент времени . * Кажется, что (одна из) ваша путаница возникает в основном из-за того, что вы рассматриваете силу в одно время и ускорение в другое. Особенно это касается случая, когда объект движется под действием силы, которая затем изменяет силу, приложенную к объекту.

Конкретно о гидравлическом прессе... Я думаю, вы неправильно понимаете, когда "случается" большое усилие. Поскольку он движется вниз до того, как соприкоснется с чем-либо, он ни на что не оказывает силы, и если бы вы коснулись его, он не оказал бы на вас силы, равной той силе, которую он оказывает, когда он что-то давит. Сила дробления зависит от контакта с объектом и поверхностью дна, поскольку машина давит все сильнее и сильнее. Вы даже можете испытать это на себе, медленно двигая рукой вниз к столу, а затем нажимая все сильнее и сильнее на поверхность стола.

* С вытянутыми нежесткими телами вы должны быть немного осторожнее с чем-то подобным, но это все равно применимо на уровне «точечной массы».

Почему, несмотря на более высокую силу, объекты иногда не так сильно ускоряются?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v