Physik des Ballfangs

0
77

Wenn der Ball nach unten kommt, hat er sowohl kinetische Energie aufgrund der Bewegung als auch potentielle Energie aufgrund der Höhe. Wenn man versucht, den Ball zu fangen, sollte die Gesamtenergie durch die zusammengeklappten Hände abgeführt werden. Wann klebt der Ball und wann fällt er heraus?

Lassen Sie uns näher darauf eingehen, wenn ein Schlagmann einen Ball schlägt. Der Ball bewegt sich nach oben, bis die Geschwindigkeit vollständig Null wird. Es gibt auch den Fall, dass dies eine ausreichende horizontale Komponente der Geschwindigkeit sein kann, die den Ball aus dem Stadion fliegen lassen würde. Die unten beschriebenen mechanischen Gleichungen berücksichtigen die Fälle, in denen der Ball im Stadion herunterfällt. Nachdem die Geschwindigkeit Null geworden ist, fällt der Ball aufgrund der Schwerkraft wieder herunter.

Lassen Sie uns nun die Mechanik des Arms und die Auswirkung der Kontraktion der Muskeln auf den Arm diskutieren. Der Arm hat eine Bewegung, die die Bewegung des Balls neutralisiert, indem er in die entgegengesetzte Bewegungsrichtung des Balls zurückgezogen wird. Auch die inneren Hände, die den Ball halten, haben Restitution und Reibung. Studien zeigen, dass die Zugspannung in der oberen Extremität bis zu 600 Newton betragen kann.

Wenden wir das Energieerhaltungsgesetz auf einen Ball an, der die Höhe h erreicht und nach unten abfällt. Lassen Sie uns danach einige Zahlen ersetzen.

0,5 * m * v * v = m * g * h (Energieerhaltungsgesetz)

v * v = 2 * g * h

v = sqrt (2 · g · h)

Die Gesamtenergie, die der Ball beim Abwärtsfahren besitzt, beträgt also einfach 0,5 * m * v * v oder mgh.

Berechnen wir die Energie des Balls in Abwärtsbewegung in verschiedenen Höhen.

0,15 * 9,81 * 1 = 0,14 N bei maximaler Höhe von 1 Meter, bei maximaler Höhe von 100 Metern die Energie, die der Ball besitzt 0,15 * 9,81 * 100 = 147 Newton.

Damit die Energie auf dem Ball größer ist als die im Arm / in den Händen induzierte Zugspannung, sollte die maximale Höhe, die der Ball erreicht, 0,15 * 9,81 * h = 600 oder h = 400 Meter betragen.

Damit der Ball eine Höhe von 400 Metern erreicht, beträgt die Geschwindigkeit, mit der er getroffen werden muss, ungefähr 2 * g * h = 85 m / s oder 340 km / h.

Es sieht also so aus, als ob die Arme und Muskeln gut gerüstet sind, um Fänge von normalen Cricket-Schlägen zu halten. Der zweite Aspekt des Fangens ist der Grund, warum der Ball beim Tragen der Handschuhe klebt, weil die Oberfläche eine Reaktionskraft in Form von Reibung und Restitution ausübt. Unsere Hände sind viel weicher als Handschuhe und bieten daher aufgrund der Restitution eine geringere Reibungskraft und eine nach außen gerichtete Kraft.

Kommentieren Sie den Artikel

Bitte geben Sie Ihren Kommentar ein!
Bitte geben Sie hier Ihren Namen ein