Indiferent dacă sunt pe sol sau în aer, o varietate de forțe contribuie la mișcarea unei mingi. Concentrându-se pe mingi sferice - cum ar fi cele folosite în golf, baseball și baschet - dimensiunea și masa lor ajută la determinarea modului de călătorie. Pe lângă faptul că au un impact asupra vitezei și a traiectoriei, dimensiunea și masa bilelor contribuie, de asemenea, la modul în care forțele externe le afectează. Când două bile cu același diametru sunt fabricate din materiale cu densitate și masă diferite, bila cu densitatea de masă mai mare va călători mai departe dacă este proiectată cu aceeași cantitate de forță sau cu aceeași viteză inițială.
Densitatea masei
Fizica se referă la mingi precum cele folosite în sporturile competitive ca „corpuri rigide”. Pentru corpurile rigide aflate în mișcare, se aplică principiile câmpului fizic numite „dinamice”. Printre factorii care ajută la determinarea modului de mișcare a unui corp rigid, masa sa pe lungime unitară sau densitatea masei joacă un rol vital atât la sol, cât și în aer. Un obiect cu densitate mare de masă se dovedește mai dificil de mișcat și, de asemenea, mai dificil de oprit odată ce începe mișcarea.
Obiecte în zbor
Diferența dintre softballs și împușcăturile utilizate în shot shot oferă un exemplu excelent al efectelor densității masei. Deși ambele au un diametru aproximativ egal, veți găsi masa loviturii de metale grele mult mai mare decât cea a softball-ului. Ca atare, împușcarea necesită o cantitate mai mare de forță sau forță inițială decât aruncarea unui softball. Cu toate acestea, datorită densității în masă a împușcăturii, forțe precum fricțiunea aerului și tracțiunea descendentă a gravitației afectează zborul acesteia mai puțin decât o softball. Cu alte cuvinte, lovitura va călători mai departe decât softball, deoarece masa sa o face mai puțin vulnerabilă la frecarea aerului și gravitația.
Obiecte pe teren
În timp ce legea inerției funcționează într-o manieră similară atât pe aer cât și pe sol, forțele care ajută la determinarea modului în care o minge se rostogolesc diferă ușor între cele două. Pe solul nivelat, gravitația și frecarea aerului nu au un impact semnificativ în modul în care un obiect se rostogolește. În locul forțelor gravitației și ale frecării aerului, frecarea de suprafață joacă un rol important în determinarea modului de rulare a bilelor. Similar cu bilele în zbor, fricțiunea de suprafață împiedică mișcarea bilelor cu densitate mică de masă, cum ar fi mingile de fotbal, mai mult decât în cazul celor cu densitate mare de masă, cum ar fi mingile de bowling. Cu alte cuvinte, având în vedere dimensiuni egale în ceea ce privește diametrul, mingea cu masa mai mare se va rostogoli mai departe.
Forța inițială și mișcarea
Datorită efectelor diferite ale forțelor externe, bilele cu densitate mare de masă ar călători mai departe și mai repede decât cele cu densitate de masă scăzută dacă le-ar putea lansa cu o cantitate infinită de forță. Deși nu puteți face acest lucru, aruncarea sau rularea bilelor de densități de masă diferite la aceeași viteză inițială obține același efect. Lovirea unei mingi de golf cu mai multă putere decât o minge de ping pong oferă ilustrații. Când lansați ambele la aceeași viteză inițială, mingea de golf este trimisă în creștere, în timp ce frecarea aerului încheie zborul mingii de ping pong la scurt timp după ce iese din tee.
Puteți observa efecte similare pe teren. Deși ar avea nevoie de o cantitate mai mare de forță pentru a rula ambele la aceeași viteză inițială, densitatea de masă mai mare a unei mingi de bowling i-ar oferi un impuls de rotație mai mare decât un baschet rulat. Suprafața ar încetini curând baschetul, oprându-l în cele din urmă, în timp ce forța mare de rotație și forța de rotație a mingii de bowling vor continua să o ducă pe o distanță mai lungă.
