المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الفيزياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11580 موضوعاً
الفيزياء الكلاسيكية
الفيزياء الحديثة
الفيزياء والعلوم الأخرى
مواضيع عامة في الفيزياء

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر

Acid Rain
14-11-2016
Prompt Neutron Energies
11-4-2017
ذكر مدينة بورسيبا.
2023-07-24
نيماتودا التقرح Pratylenchus spp
8-2-2017
تفسير الاية (26-31) من سورة الحجر
30-7-2020
Iris and Lens
3-1-2017

Space Habitat Baseball  
  
1300   04:44 مساءاً   date: 1-8-2016
Author : Sidney B. Cahn Boris E. Nadgorny
Book or Source : A GUIDE TO PHYSICS PROBLEMS
Page and Part : part 1 , p 27


Read More
Date: 7-8-2016 1482
Date: 25-8-2016 1262
Date: 28-7-2016 938

Space Habitat Baseball

On Earth a baseball player can hit a ball 120 m by giving it an initial angle of 45° to the horizontal. Take the acceleration due to gravity as g = 10 m/s2. Suppose the batter repeats this exercise in a space 'habitat' that has the form of a circular cylinder of radius R = 10 km and has an angular velocity about the axis of the cylinder sufficient to give an apparent gravity of g at radius R. The batter stands on the inner surface of the habitat (at radius R) and hits the ball in the same way as on Earth (i.e., at 45° to the surface), in a plane perpendicular to the axis of the cylinder (see Figure 1.1). What is the furthest distance the batter can hit the ball, as measured along the surface of the habitat?

Figure 1.1

SOLUTION

On Earth, we can disregard the Coriolis force since it is only a second-order correction. If the player hits the ball with an initial velocity v, the maximum distance will be for the angle α = 45o (neglecting also the effects of air resistance). Then, we calculate the range L by decomposing the trajectory into its component motions, with initial velocities vx = v cos α, vy = v sin α

resulting in an initial velocity off the bat of

(1)

On the surface of the habitat we can no longer disregard the Coriolis force (see Figure 1.2), so if we consider the problem in the rotating frame of the cylinder, the equations of motion become rather complicated. Therefore, let us view the exercise in the inertial frame. To provide the same apparent gravitational acceleration g, the cylinder has to rotate with an angular velocity The instantaneous linear velocity of the point P where the player stands will be

(2)

Figure 1.2

When the ball leaves the surface, no forces act on it in the inertial frame. Its velocity is either u+ or u- where the velocities of the ball in the rotating frame vx and the habitat V are parallel or antiparallel, respectively:

(3)

The angle β of the line  of length D to the tangent of the circle is found using (1)–( 3):

The distance along the surface of the cylinder PO will then be s1 = 2Rβ. During the time of the flight, the cylinder rotates by an angle θ± = ω0t± = ω0D/u± and the distance s2 will be

(4)

The distance the player would hit the ball measured along the surface of the habitat is

(5)

Substituting numerical values into (5) we obtain

Therefore, to hit the furthest, the player should hit in the direction opposite to the direction of the habitat’s rotation.




هو مجموعة نظريات فيزيائية ظهرت في القرن العشرين، الهدف منها تفسير عدة ظواهر تختص بالجسيمات والذرة ، وقد قامت هذه النظريات بدمج الخاصية الموجية بالخاصية الجسيمية، مكونة ما يعرف بازدواجية الموجة والجسيم. ونظرا لأهميّة الكم في بناء ميكانيكا الكم ، يعود سبب تسميتها ، وهو ما يعرف بأنه مصطلح فيزيائي ، استخدم لوصف الكمية الأصغر من الطاقة التي يمكن أن يتم تبادلها فيما بين الجسيمات.



جاءت تسمية كلمة ليزر LASER من الأحرف الأولى لفكرة عمل الليزر والمتمثلة في الجملة التالية: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation وتعني تضخيم الضوء Light Amplification بواسطة الانبعاث المحفز Stimulated Emission للإشعاع الكهرومغناطيسي.Radiation وقد تنبأ بوجود الليزر العالم البرت انشتاين في 1917 حيث وضع الأساس النظري لعملية الانبعاث المحفز .stimulated emission



الفيزياء النووية هي أحد أقسام علم الفيزياء الذي يهتم بدراسة نواة الذرة التي تحوي البروتونات والنيوترونات والترابط فيما بينهما, بالإضافة إلى تفسير وتصنيف خصائص النواة.يظن الكثير أن الفيزياء النووية ظهرت مع بداية الفيزياء الحديثة ولكن في الحقيقة أنها ظهرت منذ اكتشاف الذرة و لكنها بدأت تتضح أكثر مع بداية ظهور عصر الفيزياء الحديثة. أصبحت الفيزياء النووية في هذه الأيام ضرورة من ضروريات العالم المتطور.