De fysica betrokken bij het werpen van een discus

Natuurkunde uitleg (Elektromagnetische) Straling 13: Emissie/absorptie spectrum

Natuurkunde uitleg (Elektromagnetische) Straling 13: Emissie/absorptie spectrum
De fysica betrokken bij het werpen van een discus
De fysica betrokken bij het werpen van een discus
Anonim

De vorm van een discus lijkt op de draagvleugel van een vliegtuigvleugel, die groter wordt naarmate de windsnelheid toeneemt, volgens aerodynamische ingenieurs. Als gevolg daarvan kun je een discus verder tegen de wind gooien dan ermee, volgens een rapport uit 2000 van de University of California Davis. Computersimulaties en testvluchten tonen ook aan dat de gyroscopische spin van een discus, atmosferische omstandigheden en hoogte de discusvlucht op verschillende manieren beïnvloeden.

Video van de dag

Atmosferische factoren

Vliegtuigen krijgen meer lift in koude lucht omdat de langzamer bewegende moleculen dichter bij elkaar zijn dan warme lucht, waardoor deze dichter wordt. Koude lucht geeft elk aerodynamisch gevormd voorwerp, zoals een discus, meer steun om omhoog te blijven. Onderzoek aan het University of Texas Institute for Geophysics meldde in het "American Journal of Physics" dat een discus ongeveer 5 inches verder op een koude winterdag op 32 graden reist dan op een hete zomerdag op 104 graden. Lucht is ook dichter op zeeniveau dan grote hoogten. Een discus reist 7,5 cm verder in Rome, Italië, 120 voet boven de zeespiegel, dan in Mexico-Stad, 7, 300 voet boven de zeespiegel.

Gyroscopische actie

Een discus draait terwijl hij de hand van een atleet verlaat. Deze gyroscopische, draaiende beweging stabiliseert de discus tijdens de vlucht. Hoe sneller het draait, hoe groter het impulsmoment en hoe meer de gyroscopische actie ervan weerstaat om de rotatie-as te kantelen of te veranderen. De dwarsdoorsnede van een discus is vleugelachtig, dus de spin houdt zijn aërodynamische vorm in de wind gericht. Dit handhaaft lift en verlengt vliegtijd.

Tegenwinden

Honkbal pitchers en voetbal quarterbacks weten dat hun worpen snelheid verliezen als ze tegen tegemoetkomende winden gooien. Een discuswerper combineert echter de fysica van aerodynamische lift en gyroscopische stabiliteit met een tegenwind om een ​​voordeel te behalen. De Texas onderzoekers documenteerden dat een discus die in een 20-mph tegenwind wordt gegooid tot 25 voet verder kan vliegen dan een discus gegooid met die wind.

Body Spin

De kenmerkende draaiende opwinding en levering van een discuswerper zorgt voor een hoge snelheid bij het loslaten. Hoewel een honkbal pitcher hoogstens een boog van 180 graden heeft om de bal te versnellen voor de release, heeft de discuswerper twee volledige spins. Bovendien, zoals ook wordt beoefend door kunstschaatsers, behoudt het naar binnen trekken van de armen tijdens het draaien het impulsmoment door de spinsnelheid te verhogen. Een zorgvuldige timing verhoogt de acceleratie net voordat deze opnieuw wordt verlengd voor release. De beste discussenworp combineert fysieke kracht met complexe fysica.