در حال حاضر می دانم که شما نباید باور هر دیوانه-عالی ترین چیزی که شما در اینترنت وجود دارد بسیاری از چیزهای جعلی وجود دارد. اما نگران نباشید آن را ممکن است به استفاده از فیزیک و تجزیه و تحلیل ویدئو و ببینید چه چیزی واقعی و چه چیزی نیست.

در این مورد بعضی از بچه ها توییتی از این سرد به دنبال فوت و فن فوتبال: یک شخص ضربات توپ به سمت یک دیوار که تا یک طرح کلی از یک هدف فوتبال در آن با دو سوراخ در گوشه های فوقانی. در همان زمان مرد دیگری پرتاب یک توپ از سمت و زمانی که توپ برخورد آنها با گلوله کمانه دار زدن به سوراخ مانند توپ های بیلیارد. به نظر می رسد جادویی. افسوس که آن جعلی است. اگر شما نگاه از نزدیک شما می توانید یک ابر را در یک حرکت عجیب و غریب نشان می دهد یک ویدئو را ویرایش کنید (به عنوان خال در یک ناظر جیر).

اما آن را بیش از فقط glitchy ابرها. این فوت و فن فوتبال همچنین معافیت برخی از قوانین فیزیک. واقعا این بخش سرگرم کننده—با استفاده از برخی از ایده های بنیادی نشان می دهد که این ویدئو جعلی است.

حرکت غیر قانونی

من قصد دارم برای شروع با توپ که پرتاب از سمت. من به راحتی می توانید اندازه گیری حرکت از این یکی به دلیل آن را در حال حرکت در سراسر دوربین میدان دید است. با استفاده از این ردیاب تصویری تجزیه و تحلیل ابزار می توانید علامت افقی و عمودی محل توپ در هر فریم از ویدئو. همچنین با نگاه به نرخ فریم من می توانم قرار دادن یک تمبر زمان در آن مختصات.

که با من زیر طرح از حالت افقی و در مقابل زمان برای پرتاب توپ:

نکته کلیدی برای دیدن در اینجا این است که داده های خطی است. این به این معنی توپ حرکت در جهت افقی با سرعت ثابت (که شیب خط). من -6.844 m/s (در حدود 15.3 مایل در ساعت). این است که خوب است ؟ اگر شما پرتاب یک توپ وجود دارد که تنها یک نیروی اقدام در آن پس از آن دست خود را (با فرض این رفتن آهسته به اندازه کافی به چشم پوشی از مقاومت هوا) و گرانش است. از آنجا که نیروی گرانشی می کشد تنها در جهت رو به پایین آن تاثیر نمی گذارد افقی سرعت. با هیچ افقی نیروهای وجود دارد هیچ تغییری در افقی حرکت است. بنابراین این چک کردن.

آنچه در مورد عمودی حرکت ؟ رو به پایین کشیدن نیروی گرانشی بستگی به جرم جسم و همچنین به عنوان محلی میدان گرانشی (g = 9.8 newtons هر کیلوگرم). از آنجا که شتاب عمودی نیز بستگی به توده رایگان-سقوط اشیاء را تمام حرکت با همان شتاب—بدون توجه به آنچه جرم است. این شتاب عمودی دارای ارزش منفی 9.8 m/s2. در حال حاضر چگونه شما را اندازه گیری شتاب از یک توپ فوتبال از ویدئو? اگر یک شی ثابت است شتاب سپس آن موقعیت باید موافق با زیر حرکتی معادله:

y equals y initial plus v initial times t plus g time t square divided by two
تصویر: Rhett Allain

اگر من جا یک معادله درجه دوم به داده های موقعیت من می توانم پیدا کردن ضریب در مقابل t2 مدت است. این ضریب باید برابر با نیمی از شتاب (اگر حرکتی معادله درست است—و آن است). بیایید آن را انجام دهد. در اینجا چیزی است که دریافت می کنم:

در درجه دوم مناسب برای این داده ها می دهد a t2 ضریب -7.00 m/s2. این به این معنی توپ است عمودی شتاب -14.0 m/s2—به جای منفی 9.8 m/s2 مانند نرمال اشیاء بر روی سطح زمین است. بله وجود دارد می تواند برخی از خطا در این نوع از محاسبات اما این یکی به نظر می رسد بیش از حد افراطی به یک اشتباه است. من گمان می کنم آن را به یک توپ واقعی اما آن حرکت بود به عقب در سرعت بالاتر پس از آن می تواند شبیه این جلسه با لگد توپ در جای مناسب.

دوره سقوط در برخورد

اما صبر کنید! بیشتر وجود دارد. آنچه که در مورد برخورد? وقتی که دو توپ تعامل وجود دارد یک نیروی هل دادن آنها را از هم جدا. به دلیل ماهیت نیروهای این نیروی هل با یک برابر قدر (اما جهت مخالف) در دو توپ. پس لگد توپ را هل می دهد در پرتاب توپ و پرتاب توپ به عقب هل در لگد زدن به توپ است. پس نیروهای تغییر حرکت یک شی دو توپ یکسان دارند اما در مقابل تغییرات در حرکت است. اوه حرکت (p) است که این محصول از جرم و سرعت است. مثل این:

p equals m times v
تصویر: Rhett Allain

وجود دارد یکی دیگر از راه های معمول به فکر می کنم در مورد حرکت با برخورد: تغییر در حرکت لگد توپ مخالف است که از پرتاب توپ. این همان است که گفت: در مجموع تغییر در شتاب صفر است. بنابراین کل شتاب (برای هر دو توپ) قبل از برخورد باید کل حرکت پس از برخورد. بله شتاب بردار است—آن را به اجزای سازنده در تمام ابعاد است. اما ما می توانیم فقط در یک جهت در یک زمان به همه چیز را ساده تر. بیایید نگاهی به حرکت توپ در جهت افقی (جهت پرتاب توپ در حال حرکت است).

بیایید با یک مثال با استفاده از برخی از اعداد ساده برای حرکت فقط بنابراین ما می توانید ببینید چه چیزی باید اتفاق می افتد. فرض کنید به پرتاب توپ در حال حرکت است در منفی-x جهت اولیه حرکت -10 کیلوگرم×m/s (که صحیح واحد برای حرکت). پس از برخورد آن را می گویند پرش به عقب با یک حرکت +5 کیلوگرم×m/s. به منظور حفظ شتاب لگد توپ باید رم با یک حرکت -15 کیلوگرم×m/s (پس -15 + 5 = -10 درست مثل قبل از برخورد).

اما صبر کنید! وجود دارد چیزی دیگری را در نظر بگیرید در یک برخورد—انرژی جنبشی. انرژی جنبشی نیز بستگی به جرم و سرعت درست مثل حرکت است. اما انرژی جنبشی یک مقدار عددی. می توان آن را به عنوان محاسبه:

K equals m times velocity squared all divided by 2

توجه کنید که از سرعت مربع است (و توده نمی تواند منفی) شما می توانید فقط باید مثبت انرژی جنبشی. اگر شما با استفاده از همان مثال همانطور که در بالا و محاسبه انرژی جنبشی قبل از برخورد شما 250 ژول. پس از برخورد دو توپ را از 625 ژول. بله آنها افزایش در انرژی جنبشی. که در واقع ممکن است اما آن را احتمالا به معنی وجود دارد برخی از نوع انفجار بین دو توپ برای افزایش انرژی خود را. انفجار توپ فوتبال بد هستند.

اما اگر هر دو تکانه و انرژی جنبشی هستند حفظ? در این مورد وجود دارد تنها یک چیز است که می تواند اتفاق می افتد اگر این برخورد در یک بعد (و دو جسم دارای جرم مشابه). در اینجا من به شما نشان می دهد با این چرخ دستی است که باید دفع آهن ربا بر روی آنها.

تصویری: Rhett Allain

بله. سبد خرید در حال حرکت بود را متوقف می کند و از سوی دیگر سبد حرکت می کند. اما این چه چیزی را باید با توپ فوتبال? من فرض کنیم که آنها را به همان جرم و لگد توپ شروع می شود با یک صفر به سرعت در جهت افقی (نزدیک به آن). که بدان معنی است که پس از دو برخورد توپ, تنها راه برای آنها را به رفتن در جهت مخالف است وجود دارد به چیزی شبیه به یک انفجار.

اما بیایید بررسی کنید به هر حال. با استفاده از همان تجزیه و تحلیل ویدئو از قبل و بعد از برخورد به پرتاب توپ افقی سرعت 9.95 m/s. پس از برخورد افقی سرعت لگد توپ اندازه گیری در -4.68 m/s. اگر هر دو توپ از جرم 400 گرم (حدود رسمی جرم) و سپس افقی حرکت قبل از برخورد خواهد بود -2.74 کیلوگرم×m/s. پس از برخورد افقی حرکت خواهد بود 2.11 kg*m/s. این ارزش نیست حتی نزدیک است. شتاب نیست محافظت می کنند. آن را جعلی و پا زدن.

چرا این بسیار غیر محتمل

بنابراین این ویدئو جعلی است—اما یک شیرین کاری شبیه به این در واقع ممکن است ؟ اما آن را بسیار بعید است. نشان می دهد که چرا من قصد دارم برای ساخت یک مدل کوچک از برخورد توپ. کلیدی در اینجا این است که استفاده از چشمه. اوه نه آنهایی که واقعی است. اما وقتی که دو توپ برخورد آنها له کردن با هم. این فشرده سازی است که درست مانند یک بهار زور هل دادن آنها را از هم جدا. خبر خوب این است که بهار نیروهای نسبتا ساده به مدل—حتی برای یک کامپیوتر. در اینجا یک نمودار نشان دادن آنچه در آن نیروهای نگاه می خواهم:

illustration of red and blue circle touching
تصویر: Rhett Allain

به عنوان شما می توانید ببینید زمانی که توپ ضربه وجود نیروهای هل دادن آنها را از هم جدا. این نیروها باید همان قدر اما در جهت مخالف. حالا من این را به یک مدل عددی با استفاده از پایتون. همچنین پس از آن یک مدل عددی, من می توانید انجام دهید چیزی cool: من در واقع می تواند دارای دو لگد توپ و دو پرتاب توپ. هر دو مجموعه از توپ تقریبا یکسان شرایط اولیه—تقریبا. من اجازه رفتن به یکی از لگد توپ را بسیار متفاوت لگد زاویه. بیایید فقط تماشا کنید و ببینید چه اتفاقی می افتد. اوه اینجا کد اگر شما می خواهید به بازی با آن است.

تصویری: Rhett Allain

توجه کنید که با کمی زاویه های مختلف راه اندازی, شما می توانید یک نتیجه متفاوت. تغییرات کوچک تفاوت بزرگ هنگامی که شما دنبال آن هستید در این نوع از برخورد—البته شما می دانید که اگر شما تا کنون ایفا کرده است. آن را واقعا دشوار است برای ایجاد یک توپ برخورد می کنند و به دقیقا همان جایی که شما می خواهید.

حالا تصور کنید که شما در حال تلاش برای به دست آوردن نه فقط لگد توپ را به گزاف گویی به سوراخ مورد نظر بلکه باید پرتاب توپ منعکس درست و مناسب است. ضربه را به صورت کامل به درجه ای از دقت که فقط مثل انسان به احتمال زیاد. از لحاظ تئوری غیر ممکن نیست; اما عملا صحبت کنید ؟ این غیر ممکن است.

OK وجود دارد بسیاری از مسائل در اینجا. اجازه دهید من فقط به بررسی نکات کلیدی:

  • این ویدئو جعلی است. شما می توانید بگویید چرا که آنها ساخته شده است یک اشتباه ویرایش ابر حرکات.
  • این ویدئو جعلی است. حرکت پرتاب توپ به اشتباه عمودی شتاب.
  • این ویدئو جعلی است. شتاب نیست حفاظت شده در جهت افقی پس از ضربه توپ.
  • این تصویری است که احتمالا جعلی است. اگر چه ممکن است برای ضربه زدن به توپ فقط حق هر کوچک و کوچک انحراف را نتیجه متفاوت.
  • حتی اگر این ویدئو جعلی است, آن را هنوز هم یک مثال خوبی از فیزیک.

بزرگ تر سیمی داستان
  • چگونه UFO sightings شد یک آمریکایی وسواس
  • جلبک خاویار کسی ؟ آنچه ما می خواهیم غذا خوردن در سفر به مریخ
  • چگونه به کار از خانه بدون از دست دادن ذهن خود را
  • تحویل ما را خداوند از راه اندازی زندگی
  • به اشتراک گذاری حساب های آنلاین خود را—راه امن
  • 👁 می خواهید یک چالش واقعی ؟ آموزش هوش مصنوعی به بازی D&D. Plus, آخرین اخبار AI
  • 🏃🏽♀️ می خواهید بهترین ابزار برای دریافت سالم است ؟ ما را بررسی کنید دنده تیم میدارد برای تناسب اندام بهترین انتقالها دنده در حال اجرا (از جمله کفش و جوراب) و بهترین هدفون

tinyurlis.gdv.gdv.htu.nuclck.ruulvis.netshrtco.detny.im