Sådan måles kraft på en boksesæk

Et objekts kraft er et produkt af objektets acceleration og masse. Den engelske fysiker Isaac Newton introducerede denne grundlæggende identitet af klassisk mekanik med sin anden bevægelseslov, F = ma. F repræsenterer kraft; m repræsenterer masse; og variablen a repræsenterer acceleration. En fighter's knytnæve eller en boksehandske, når den når en boksesæk, vil have en kraft, der afhænger af, hvor hurtigt knytnæven eller handsken er hurtigere og massen af knytnæven eller handsken og armen. Kraftenheden er typisk Newton (N), der er en kilogram meter i sekundet i kvadratet.

Kraften i en boksers stans måles i Newton. Kredit: master1305 / iStock / Getty Images

Trin 1

Vej bokseren eller kæmpen i en badeværelsesskala. For eksempel vejer bokseren 147, 7 pund.

Trin 2

Multiplicer boksernes eller jagerflygtens vægt med 0, 0345 ved hjælp af en lommeregner for at bestemme massen af bokserens arm. For eksempel 0, 0345 x 147 = 5, 0715. Den anslåede masse af denne boksers arm er 5, 1 kg.

Trin 3

Placer bokseren foran en boksesæk. Placer to assistenter til højre og venstre for boksen. Assistenterne skal vende mod hinanden med en synslinie vinkelret på den retning, som bokseren skal slå i. Udstyr den ene assistent med et digitalt stopur og den anden med et velocimeter.

Trin 4

Instruer assistenten, der holder velocimeteret, så den holder øjeblikkeligt til venstre for overfladen af boksesækket, overfor boksen. Instruer assistenten, der holder stopuret, til at sætte boksernes stempel i gang, start stopuret, når bokseren begynder sin slagbevægelse og stopper stopuret, når boksers knytnæve slår stanseposen.

Trin 5

Instruer bokseren til at slå posen, så de to assistenter kan tage deres målinger. For eksempel måler assistenten, der holder stopuret, en stansetid på 0, 1 sekunder; den assistent, der holder velocimeteret, måler en hastighed på 19, 0 mph.

Trin 6

Multipliser stempelhastigheden med 1, 61 for at konvertere hastigheden til kilometer i timen ved hjælp af en lommeregner. For eksempel 19 x 1, 61 = 30, 59. Multiplicer dit svar med 0, 277 for at konvertere stempelhastigheden til meter per sekund. For eksempel 30, 59 x 0, 2778 = 8, 49. Boxerens hulhastighed var ca. 8, 49 meter pr. Sekund (m / s).

Trin 7

Del dit svar med den målte tid for stansen. For eksempel var den målte tid for stansen 0, 1 sekunder: 8, 49 divideret med 0, 1 = 84, 9. Accelerationen af boksers knytnæve og arm var ca. 84, 9 meter i sekundet i kvadratet (m / s ^ 2).

Trin 8

Multiplicer dit svar med den beregnede masse af boksers arm i kilogram. For eksempel 84, 9 x 5, 1 = 432, 99. Kraften i denne boksers stans, når den når boksesækket, er ca. 433 kilogram meter i sekundet, eller 433 Newton (N).