Alates pendli kiikumisest kuni mäest alla veereva pallini on hoog kasulik viis objektide füüsikaliste omaduste arvutamiseks. Saate arvutada iga liikuva objekti impulssi määratletud massiga. Sõltumata sellest, kas tegemist on päikese ümber orbiidil oleva planeediga või suurel kiirusel üksteisega põrkuvate elektronidega, on hoog alati objekti massi ja kiiruse korrutis.
Arvuta hoog
Hoogu arvutate võrrandi abil
p = mv
kus hoogulkmõõdetakse kg m / s, massmkg ja kiirusvm / s. See füüsika impulsi võrrand ütleb teile, et impulss on vektor, mis osutab objekti kiiruse suunas. Mida suurem on liikuva objekti mass või kiirus, seda suurem on hoog ja valem kehtib kõigi objektide skaalade ja suuruste kohta.
Kui elektron (massiga 9,1 × 10 −31 kg) liikus 2,18 × 106 m / s, on impulss nende kahe väärtuse korrutis. Võite korrutada massi 9,1 × 10 −31 kg ja kiirus 2,18 × 106 m / s, et saada hoog 1,98 × 10 −24 kg m / s. See kirjeldab elektroni hoogu vesiniku aatomi Bohri mudelis.
Momentumi muutus
Seda valemit saate kasutada ka impulsimuutuse arvutamiseks. Hoo muutus
Δp("delta p") annab vahe hoogu ühes punktis ja hoogu teises punktis. Võite selle kirjutada järgmiselt\ Delta p = m_1v_1-m_2v_2
massi ja kiiruse jaoks punktis 1 ning massi ja kiiruse kohta punktis 2 (mida tähistavad abonendid).
Võite kirjutada võrrandeid kahe või enama üksteisega põrkuva objekti kirjeldamiseks, et teha kindlaks, kuidas impulsimuutus mõjutab objektide massi või kiirust.
Hoogu säilitamine
Samamoodi kannab pallide koputamine basseinis üksteise vastu energiat ühest pallist teise, objektid, mis põrkuvad üksteisega üle. Hoogu jäävuse seaduse kohaselt on süsteemi koguimpulss konserveeritud.
Saate luua kogu impulsivalemi objektide momendi summana enne kokkupõrget ja määrata selle võrdseks objektide koguimpulsiga pärast kokkupõrget. Seda lähenemist saab kasutada enamiku kokkupõrgetega seotud füüsikaprobleemide lahendamiseks.
Momentumi säilitamise näide
Hoogprobleemide konserveerimisel peate arvestama süsteemi kõigi objektide alg- ja lõppseisunditega. Esialgne olek kirjeldab objektide olekuid vahetult enne kokkupõrke toimumist ja lõplikku olekut kohe pärast kokkupõrget.
Kui 1500 kg kaaluv auto (A) liigub kiirusel 30 m / sxsuunas kukkus vastu ühte teist sõiduautot (B), mille mass oli 1500 kg, liikudes 20 m / sxsuures suunas, kombineerides sisuliselt kokkupõrke korral ja jätkates seejärel liikumist, nagu oleks tegemist ühe massiga, milline oleks nende kiirus pärast kokkupõrget?
Hoogu säilitades saate seada kokkupõrke alg- ja lõpliku koguimpulsi võrdseks üksteisegalkTi = lkTfvõilkA + lkB = lkTf auto A hoogu,lkA ja auto B hoog,lkB.Või täielikult, koosmkokku kombineeritud autode kogu mass pärast kokkupõrget:
m_Av_ {Ai} + m_Bv_ {Bi} = m_ {kokku} v_f
Kusvf on kombineeritud autode lõplik kiirus ja "i" tellimused tähistavad algkiirusi. Auto B algkiiruseks kasutate −20 m / s, kuna see liigub -xsuund. Jagamine läbimkokku (ja selguse tagurdamiseks) annab:
v_f = \ frac {m_Av_ {Ai} + m_Bv_ {Bi}} {m_ {kokku}}
Ja lõpuks, asendades teadaolevad väärtused, märkides sedamkokku on lihtsaltmA + mB, annab:
\ begin {joondatud} v_f & = \ frac {1500 \ text {kg} × 30 \ text {m / s} + 1500 \ text {kg} × -20 \ text {m / s}} {(1500 + 1500) \ text {kg}} \\ & = \ frac {45000 \ text {kg m / s} - 30000 \ text {kg m / s}} {3000 \ text {kg}} \\ & = 5 \ text {m / s} \ end {joondatud}
Pange tähele, et hoolimata võrdsest massist tähendab asjaolu, et auto A liikus kiiremini kui auto B, kombineeritud mass pärast kokkupõrget jätkab liikumist +xsuund.