Zawartość
Dzieci ustawiają linie domina, aby obalić je w interesujących wizualnie reakcjach łańcuchowych, ale profesorowie uniwersyteccy i studenci przekształcili reakcje łańcuchowe domina w poważny biznes. Fizyka, która wpływa na łańcuchy spadających domino, podlega mierzalnym siłom fizycznym, w tym analizie grawitacji, pędu i wektora siły. Na reakcję ma również wpływ rozmiar i masa domina. W rezultacie określenie optymalnej szybkości reakcji kaskady domina wymaga poważnej analizy matematycznej.
Czas między uderzeniami
Gdyby domino miało sześć stóp wysokości, obserwatorzy z łatwością mogliby zobaczyć, jak szybko domino spada i szybkość, z jaką uderza w sąsiednią płytkę stojącą kilka stóp dalej. Domino stojące bliżej pierwszego z rzędu zostanie uderzone wcześniej niż jedno ustawione dalej. Dlatego na szybkość przewrócenia całego łańcucha domino będzie miało wpływ to, jak blisko siebie są one ustawione.
Spadająca prędkość
Gdy domino dopiero zaczyna spadać, porusza się powoli, dlatego z niewielką siłą uderza w kolejną płytkę w rzędzie. Jeśli płytki zostaną umieszczone dalej od siebie, każdy spadający kafelek zbierze większą prędkość, a zatem wytworzy większą siłę bezwładności, zanim spadnie na następną płytkę. Tak więc, gdy płytki są dalej od siebie, pierwsza płytka uderza w drugą z większą siłą i można oczekiwać, że reakcja łańcuchowa przyspieszy szybciej niż wtedy, gdy płytki są ustawione bliżej siebie.
Wymuś analizę wektorową
Ruchomy obiekt przenosi mierzalne siły, aw przypadku spadających domino siły te można rozbić za pomocą analizy wektorowej. Siły wektorowe są funkcją zarówno kąta spadającej płytki w momencie uderzenia, jak i prędkości spadającego domina. Korzystając z przykładu 6-metrowej płytki, jeśli płytka zacznie spadać, osoba stojąca obok niej zużyje mniej energii łapiąc płytkę tuż po tym, jak zacznie się poruszać, niż gdyby to zrobiła, gdyby płytka miała więcej niż połowę droga na ziemię. W konsekwencji, na sąsiednią płytkę przyłożona jest mniejsza siła przez wolno poruszającą się płytkę, która jest bliżej pozycji pionowej niż płytka, która pozwoliła się prawie całkowicie przewrócić, zanim uderzy w sąsiednią płytkę. Dlatego odległość między płytkami wpływa na wielkość, z jaką każda płytka uderza w następną, a zatem wpływa na szybkość całej reakcji łańcuchowej.
Mierzenie efektu skumulowanego
Wszystkie zmienne, które wpływają na szybkość reakcji łańcuchowej domina - czas między uderzeniami, siła, z jaką każda płytka przykłada się do następnej oraz prędkość, z jaką płytka uderza w następną w linii - są zależne od odległość między płytkami. Kluczowe pytanie brzmi zatem, w jakiej odległości i pod jakim kątem spadające domino zastosuje największą siłę na sąsiednią płytkę, aby obalić cały rząd domino?