Harvard Natural Sciences Lecture Demonstrations

物体が打撃を受けたときに物体のサスペンションポイントの動き(または動きの欠如)が観察される。

それが示すもの

パーカッションの中心(COP)は、バットやラケットの上の場所で、サポートの時点で反応を起こさずに打たれる可能性があります。 球がこの点で当られるとき、接触はよく感じ、球は最も大きい速度とはねているようであり、従ってこれは頻繁にスイートスポットと言われる。 この場所以外の場所では、バットやラケットが振動したり、手を刺すことさえあります。 この実験では、さまざまな場所で中断されたバットのモデルを打つときに何が起こるかを実証することによって効果を示します。

それがどのように動作するか

バットやラケットは、その重心(COG)で打たれたとき、それは力の方向に(回転せずに)前方に移動します。 コグ以外の場所でバットやラケットを打つと、コグについてのトルクが発生し、スティックの場合には以下に示すように、回転運動と並進運動の両方p>

パーカッション

さらに、打たれたときに前方並進速度と後方回転速度が等しく、反対になる点があります。 この点はパーカッションの中心と呼ばれています。p>

パーカッション

2×4スタッド(長さ140センチメートル)は、私たちのバットを表し、上記のようにUボルト(2×4の一端に固定)によ 2×4は懸濁液のポイントのまわりで回り、懸濁液のUボルト(ピボットポイント)はそれ自身水平に動くことができます。

図面に描かれている三つの状況の最初のものでは、力(ハンマーブロー)がCOPの下に適用されます。 これはかなりの回転反時計回りの速度(前方並進速度より大きい)で起因し、懸濁液ポイントは左に急に動かされて得る。 COPとCOGの間に力が加えられると(中央の図)、前方速度はピボットポイントでの回転速度を超え、ピボットポイントで右への前方プッシュがあります。 コグ(図示せず)の上に押すと、同じ方向に回転速度と並進速度が与えられ、懸濁点は明らかに右に移動します。 第三の例では、2×4は、ダウン2/3の方法に位置しているCOP、で打たれています。 前方および回転速度は静止している残る懸濁液ポイントで等しく、反対である。パーカッションの中心は振動の中心と呼ばれることがあります。

パーカッションの中心は振動の中心と呼ばれることがあります。 この理由は、ピボットポイントからCOPまでの距離に等しい長さの単純な振り子を懸架することによって実証することができます。 2×4と振り子は同じ振動周期を持ちます。 1

それを設定

これは簡単です—ちょうど講義ベンチに取り付けられた実験室クランプのカップルから水平懸濁液スタッドをサポートして 横のスタッドに残りに懸濁液のボルトのためのそれに切られる浅いVノッチがある。 警官以外のポイントがヒットすると、ボルトはノッチから飛び出します。 堅いゴム製木槌かハンマーは組み立てを完了する。 講師がそのルートを希望する場合は、本物の野球のバットとテニスラケットを選択しています。本物の野球のバットやテニスラケットを試してみるのも楽しいかもしれません。

これらは中断され、様々な点でヒットする可能性があります。 それらの形状はより複雑であるため、COPの位置を特定するために少し実験する必要があります。 振動の周期をタイミングし、対応する単純な振り子の長さを計算することは、トリックを行う必要があります。 木およびアルミニウムバットのCOPの位置を比較することはまた有益であることができる。1 2×4は、周期が2*pi*sqrt(2L/3g)2*pi*sqrt(L/g)である物理的な振り子です。 したがって、物理的な振り子の長さの2/3の単純な振り子は、同じ周期を持つことになります。

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