Billardfysik

Den fysik billard er studiet af skydning, bane billardkugler og deres kollisioner til bedre master og praktisere denne sport. Den pulje er et gammelt spil går tilbage til det XV th århundrede . Der er flere typer puljespil, der spilles med to eller flere spillere. Disse spil spilles af fritidsårsager såvel som på meget konkurrencedygtige niveauer. Ved at analysere billard lærer vi, at der er flere aspekter af fysik, der spiller vigtige roller i spillet.

Skuddet

Under skuddet rammer halen den ubevægelige køkkugle med det formål, at den rammer en anden bold for at sende den i en lomme. Dette er en inerti referenceramme , da kuglerne er stationære, indtil der udøves en ekstern kraft på dem. Når halen rammer køen, kan vi se Newtons to første love i aktion. Den første lov demonstreres, når køen ligger stille på bordet, da der ikke er nogen eksterne kræfter, der gælder for bolden. Den anden lov demonstreres, når den oprindeligt stationære køkugle oplever acceleration efter at være ramt af halens kraft. Denne kraft er proportional med halens masse, og dens acceleration kan repræsenteres ved formlen:

F = min

Dette betyder derfor, at hvis vi vil øge den resulterende acceleration af bolden, skal vi øge accelerationen af halen, som vi rammer bolden med, da massen af halen er konstant.

Bolde i bevægelse

Når kuglerne er i bevægelse på bordet, bruges den strakte uld, der dækker bordet, til at bremse kuglerne. På trods af at kuglerne er sfæriske og meget glatte, udøver den strakte uld modstand i form af friktion. Dette forhindrer kuglerne i at rejse for hurtigt og komme ud af spillefladen. Uldens friktionskraft afhænger af dens gnidningskoefficient og af kuglens normale kraft. Dette kan repræsenteres af formlen:

{\ displaystyle F_ {F} = \ mu F_ {N}}

Luftfriktion spiller også en rolle, men det er ret minimalt.

Kollisioner

Kollisioner er en stor del af spillet pool. Disse kollisioner er elastiske , da kinetisk energi generelt konserveres under kollisioner. Under kollisioner i puljespil bevares momentum . Siden,

{\ displaystyle P = P {} '}

Det er derfor muligt at bestemme hastighederne på kuglerne efter kollisioner ved hjælp af formlen (hvis den anden kugle er stationær),

{\ displaystyle m_ {1} v_ {1} = m_ {1} v_ {1} '+ m_ {2} v_ {2}'}

eller (hvis begge kugler er i bevægelse),

{\ displaystyle m_ {1} v_ {1} + m_ {2} v_ {2} = m_ {1} v_ {1} '+ m_ {2} v_ {2}'}

Vektorer

De vektorer er vigtige i billard. Da målet er at lomme kuglerne, vil hastigheden og retningen, hvor en kugle rammer den anden, ændre vinklerne og hastighederne, hvormed de to kugler ender med at gå på vej. Dette bestemmer, om den anden kugle skal lommes i lommen. Dette er grunden til, at positionen på målkuglen, som vi rammer med køkuglen, er meget vigtig, fordi det er dette kontaktpunkt, der bestemmer den resulterende retning af målkuglen, og om den skal lommes. Vektorer er også vigtige, når det kommer til at hoppe en bold. I dette tilfælde er der en effekt af symmetri med hensyn til strimlen vinkelret. Dette betyder derfor, at hvis kuglen rammer strimlen for eksempel i en vinkel på 45 grader, vil dens resulterende vinkel efter rebound også være 45 grader, men i den modsatte retning.

Kridtet

Kridtblokken, der ofte bruges før en poolafspiller tager deres tur, er et meget nyttigt værktøj. Anvendt på haleprocessen tjener den til at øge sin friktionskoefficient, så hvis skuddet er uden for midten (tilfældet hvor halen ikke rammer midten af bolden), har den stadig tilstrækkelig kontakt med bolden. Kridt bruges også til at forbedre berøring og følelse af et skud.

Noter og referencer

" Matematikforløb i sjette klasse - symmetrier " , på lapasserelle.com (adgang til 17. september 2018 ) .
Xavier Hubaut, “ Billard og symmetrier - Dagligt liv - Gymnasiums matematik ” , på xavier.hubaut.info (adgang til 17. september 2018 ) .
Eric Perreault, “ Edmond hjælper mit billard - Traverses ” , Brug af båndene; sveller og deres virkninger (adgang til 17. september 2018 ) .

Se også

Bibliografi

Brug af billard, http://www.regispetit.com/bil_pra.htm
Fysiske problemer i den virkelige verden, Billiards fysik , http://www.real-world-physics-problems.com/physics-of-billiards.html ,27. januar 2012.
Billardfysik , http://www.jimloy.com/billiard/phys.htm,27 januar 2012.
Billiards matematik og fysik , http://archive.ncsa.illinois.edu/Classes/MATH198/townsend/math.html ,27. januar 2012.
Fysikklasseværelset, Newtons love - kapiteloversigt, http://www.physicsclassroom.com/class/newtlaws/ ,27. januar 2012.
Principper for billiardsimulatorens funktion , http://laurent.buchard.pagesperso-orange.fr/newphys.html#LesChocs ,27. januar 2012.