תשובה
"נניח שיש לי משקולת במשקל קילו אחד, ואני משחרר אותו מגובה של עשר מטר מעל הרצפה. כעת, מכיון שהתאוצה תהיה כ-10 מטר לשניה אחת - ניתן להניח שזהו זמן ההתנגשות. כעת, איזה כח מפעילה המשקולת על הרצפה?" - אם נזניח כוחות חיכוך והתנגדות אוויר, ע"פ החוק השלישי של ניוטון, לאחר שהמשקולת תפגע ברצפה הכוח היחיד שהיא תפעיל על הרצפה יהיה משקלה , אם מסתה (ולא משקלה - כי משקל זה כוח) היא 1 ק"ג, והתאוצה נניח שגודלה 10 מט לשנייה בריבוע, גודל הכוח יהיה המסה כפול התאוצה שזה יהיה 10 ניוטון (שזה גם גודל משקלה). כוח (במקרה זה המשקל) נמדד ביחידות של ניוטון (ביחידות מטריות SI) הגובה לא מכפיל את הכוח, הוא מגדיל (ולא מכפיל) את האנרגיה יש הבדל. זה שאין לך מידע על יחידת הכח... זה בסדר גמור
60 ק"ג במשקל הם 600 ניוטון, לחץ הוא כוח חלקי שטח ונמדד ביחידות פסקל (מטריות SI). אך אם אתה מתכוון לרגע אחד שיהיה שנייה אחת, זה דווקא מסתדר, כי יחידות הלחץ מצטמצמות ל-ק"ג חלקי שנייה בריבוע ואז החישוב שלך בעצם נותן יחס ישר בין המסה לבין הלחץ, כלומר אתה צריך משקולת במסה של 60 ק"ג, אבל שנינו יודעים שזה לא ישים, אז המלצתי היא שתקטין את שטח הפגיעה שבו פוגעת המשקולת, ואז תוכל להגיע ללחץ הרצוי אז אם יש לנו לחץ שזה למעשה כוח חלקי שטח, הלחץ הוא 60 ק"ג לשנייה בריבוע, והמשקולת מסתה 1.6 ק"ג השטח בו המשקולת צריכה לפגוע (וגם שטחה צריך להיות כך) הוא
pressure=force/area 60[pascal]=1.6[kg]*10[m/sec^2]/x[m^2] area=x=0.26666m^2=~2700cm^2
אם החישוב שלי נכון, אתה צריך משקולת עם שטח פגיעה ומשטח עם שטח פגיעה של כ2700 ס"מ בריבוע, שזה מרובע שאורך צלעו כ-חצי מטר. אם תקטין את השטח - תוכל אף להעלות את הלחץ. המושגים הפיזיקאליים שלך מעט מבולבלים לחילופין אתה יכול להתקין במתקן שלך מכשיר שיפעיל כוח שיאיץ את המשקולת מטה דבר זה יוסיף כוח להתנגשות (כי נפילה חופשית אינה מוסיפה כוח למשקולת) ואז תוכל גם להקטין את מסת המשקולת. המשקולת תהיה עטופה בקלקר ? עד עתה עסקנו בפיזיקה של גוף קשיח כשאתה עוטף את המשקולת במעטפת רכה, אתה מעלה את משקלה מצד אחד (תרומה זניחה ככל הנראה) אך מרכך את עוצמת ההתנגשות (ולא לבלבל עוצמה עם כוח) כמה ? זה כבר תלוי מאיזה קלקר, מה עובי שכבתו, מה צפיפותו. להמחשת נקודת הגובה..... קח ק"ג ברזל וקח טון ברזל וזרוק אותם מגובה שווה לכיוון הרצפה, הם יגיעו באותו הזמן לרצפה, כי התאוצה הפועלת עליהן שווה. להמחשת הכוח הנוסף שצריך להפעיל על נפילה חופשית. קח כדורסל, זרוק אותו מגובה מטר, הוא יקפוץ בחזרה עד לכמעט גובה מטר זרוק אותו פעם נוספת הפעם אבל תפעיל עליו כוח עם היד, הוא יגיע לגובה של מעל מטר.
