Od njihanja njihala do kugle koja se kotrlja niz brdo, zamah služi kao koristan način izračuna fizičkih svojstava predmeta. Možete izračunati zamah za svaki objekt u pokretu s definiranom masom. Bez obzira radi li se o planetu u orbiti oko Sunca ili se elektroni sudaraju jedni s drugima pri velikim brzinama, zamah je uvijek proizvod mase i brzine objekta.
Izračunajte zamah
Izračunajte zamah pomoću jednadžbe
p = mv
gdje zamahstrmjeri se u kg m / s, masamu kg i brzinavu m / s. Ova jednadžba za zamah u fizici govori vam da je zamah vektor koji pokazuje u smjeru brzine objekta. Što su masa ili brzina predmeta u pokretu veći, impuls će biti veći, a formula se odnosi na sve razmjere i veličine objekata.
Ako elektron (mase 9,1 × 10 −31 kg) kretao se u 2.18 × 106 m / s, zamah je umnožak ove dvije vrijednosti. Masu možete pomnožiti 9,1 × 10 −31 kg i brzine 2,18 × 106 m / s da bi se dobio zamah 1,98 × 10 −24 kg m / s. Ovo opisuje zamah elektrona u Bohrovom modelu atoma vodika.
Promjena u zamahu
Ovu formulu možete koristiti i za izračunavanje promjene impulsa. Promjena u zamahu
Δp("delta p") dana je razlikom između impulsa u jednoj točki i impulsa u drugoj točki. Ovo možete zapisati kao\ Delta p = m_1v_1-m_2v_2
za masu i brzinu u točki 1 i masu i brzinu u točki 2 (naznačene indeksima).
Možete napisati jednadžbe za opisivanje dva ili više objekata koji se sudaraju jedni s drugima kako biste utvrdili kako promjena impulsa utječe na masu ili brzinu objekata.
Očuvanje zamaha
Otprilike na isti način kucanje kuglice u bali jedna o drugu prenosi energiju s jedne kuglice na drugu, predmeti koji se sudaraju međusobno prenose zamah. Prema zakonu očuvanja količine gibanja, ukupni zamah sustava je očuvan.
Možete stvoriti formulu ukupnog impulsa kao zbroj impulsa za objekte prije sudara i postaviti je kao jednaku ukupnom impulsu predmeta nakon sudara. Ovaj pristup može se koristiti za rješavanje većine problema u fizici koji uključuju sudare.
Primjer očuvanja zamaha
Kada se bavite problemima očuvanja količine gibanja, uzimate u obzir početno i konačno stanje svakog od objekata u sustavu. Početno stanje opisuje stanja objekata neposredno prije nego što se sudar dogodi, a konačno stanje, neposredno nakon sudara.
Ako automobil od 1.500 kg (A) koji se kreće brzinom od 30 m / s u +xsmjera zabio se u drugi automobil (B) mase 1.500 kg, krećući se 20 m / s u -xsmjera, u osnovi kombinirajući se pri udaru i nastavljajući se kretati nakon toga kao da su jedna masa, kolika bi bila njihova brzina nakon sudara?
Koristeći očuvanje impulsa, možete postaviti početni i konačni ukupni zamah sudara jednaki jedan drugome kaostrTi = strTfilistrA + strB = strTf za zamah automobila A,strA i zamah automobila B,strB.Ili u cijelosti, samkombinirano kao ukupna masa kombiniranih automobila nakon sudara:
m_Av_ {Ai} + m_Bv_ {Bi} = m_ {kombinirano} v_f
Gdjevf je konačna brzina kombiniranih automobila, a indeksi "i" znače početne brzine. Za početnu brzinu automobila B koristite −20 m / s, jer se kreće u -xsmjer. Podjela krozmkombinirano (i obrnuto radi jasnosti) daje:
v_f = \ frac {m_Av_ {Ai} + m_Bv_ {Bi}} {m_ {kombinirano}}
I na kraju, zamjena poznatih vrijednosti, napominjući tomkombinirano je jednostavnomA + mB, daje:
\ početak {poravnato} 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} \ kraj {poravnato}
Imajte na umu da se unatoč jednakim masama, činjenica da se automobil A kretao brže od automobila B znači da se kombinirana masa nakon sudara nastavlja kretati u +xsmjer.
