Az inga lengésétől a dombon lefelé gördülő gömbig a lendület hasznos módszer a tárgyak fizikai tulajdonságainak kiszámításához. Kiszámíthatja az összes mozgásban lévő objektum lendületét meghatározott tömeggel. Függetlenül attól, hogy a Nap körül keringő bolygóról van-e szó, vagy elektronokról, amelyek nagy sebességgel ütköznek egymással, a lendület mindig a tárgy tömegének és sebességének a szorzata.
Számítsa ki a Momentumot
A lendületet az egyenlet segítségével számítja ki
p = mv
ahol a lendületokg m / s tömegben mérjükmkg-ban és sebességbenvm / s-ban. A fizika lendületének ez az egyenlete azt mondja, hogy a lendület egy vektor, amely az objektum sebességének irányába mutat. Minél nagyobb a mozgásban lévő tárgy tömege vagy sebessége, annál nagyobb lesz a lendület, és a képlet a tárgyak minden méretére és méretére vonatkozik.
Ha egy elektron (9,1 × 10 tömegű) −31 kg) 2,18 × 10-nél mozgott6 m / s, a lendület ennek a két értéknek a szorzata. Megszorozhatja a tömeget 9,1 × 10 −31 kg és a sebesség 2,18 × 10
6 m / s, hogy megkapja a lendületet 1,98 × 10 −24 kg m / s. Ez leírja az elektron lendületét a hidrogénatom Bohr-modelljében.Változás a lendületben
Használhatja ezt a képletet a lendület változásának kiszámításához is. A lendület változásaΔp("delta p") az egyik pontban a lendület és egy másik pont lendülete közötti különbség adja. Írhatod ezt úgy
\ Delta p = m_1v_1-m_2v_2
az 1. pont tömegére és sebességére, valamint a 2. pont tömegére és sebességére (az előfizetők jelzik).
Írhat egyenleteket két vagy több olyan objektum leírására, amelyek ütköznek egymással annak meghatározása érdekében, hogy a lendületváltozás hogyan befolyásolja az objektumok tömegét vagy sebességét.
A lendület megőrzése
Nagyjából ugyanúgy, ahogy a golyókat a medencében egymás ellen kopogtatja, az egyik golyóból a másikba továbbítja az energiát, amelyek egymásba ütköznek. A lendület megőrzésének törvénye szerint a rendszer teljes lendülete megőrződik.
Létrehozhat egy teljes impulzus képletet az ütközés előtti objektumok lendületének összegeként, és beállíthatja ezt egyenlőnek az ütközés utáni objektumok teljes impulzusával. Ez a megközelítés a fizika legtöbb problémájának megoldására használható ütközésekkel.
A lendület megőrzése Példa
A lendületproblémák megőrzésénél figyelembe kell venni a rendszer egyes tárgyainak kezdeti és végső állapotát. A kezdeti állapot az objektumok állapotát írja le közvetlenül az ütközés előtt, és a végső állapotot közvetlenül az ütközés után.
Ha egy 1500 kg-os autó (A) 30 m / s sebességgel halad a + -onxirányba ütközött egy másik 1500 kg tömegű autó (B), amely 20 m / s sebességgel haladt axirányban, lényegében kombinálva az ütközést és folytatva az utáni mozgást, mintha egyetlen tömeg lenne, mekkora lenne a sebességük az ütközés után?
A lendület megőrzésével beállíthatja az ütközés kezdeti és végső teljes impulzusát egymással egyenlőnekoTi = oTfvagyoA + oB = oTf az A autó lendületéhez,oA és a B autó lendülete,oB.Vagy teljes egészében, azzalmkombinált az összevont autók össztömege az ütközés után:
m_Av_ {Ai} + m_Bv_ {Bi} = m_ {kombinált} v_f
Holvf a kombinált autók végsebessége, az "i" előfizetők pedig a kezdeti sebességeket jelentik. −20 m / s sebességgel használja a B autó kezdeti sebességét, mert az axirány. Megosztvamkombinált (és az áttekinthetőség kedvéért):
v_f = \ frac {m_Av_ {Ai} + m_Bv_ {Bi}} {m_ {kombinált}}
És végül az ismert értékek helyettesítése, megjegyezve eztmkombinált egyszerűenmA + mB, a következőket adja:
\ begin {aligned} 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 {igazítva}
Vegye figyelembe, hogy az egyenlő tömeg ellenére az a tény, hogy az A autó gyorsabban haladt, mint a B autó, azt jelenti, hogy az ütközés után az együttes tömeg tovább mozog a +xirány.
