ფანქრის ტრიალიდან ბორცვზე მოძრავი ბურთისკენ, იმპულსი სასარგებლო საშუალებაა საგნების ფიზიკური თვისებების გამოსათვლელად. შეგიძლიათ გამოთვალოთ იმპულსი მოძრავი ობიექტისთვის განსაზღვრული მასით. განურჩევლად იმისა, ეს არის მზის გარშემო ორბიტაზე მყოფი პლანეტა, თუ ელექტრონები ერთმანეთს ეჯახებიან მაღალი სიჩქარით, იმპულსი ყოველთვის წარმოადგენს ობიექტის მასისა და სიჩქარის პროდუქტს.
გამოთვალეთ იმპულსი
თქვენ გამოთვლით იმპულსს განტოლების გამოყენებით
p = mv
სადაც იმპულსიგვიზომება კგ მ / წმ, მასაზემკგ-ში და სიჩქარეშივმ / წმ-ში. ფიზიკაში იმპულსის ეს განტოლება გიჩვენებთ, რომ იმპულსი არის ვექტორი, რომელიც მიუთითებს ობიექტის სიჩქარის მიმართულებით. რაც უფრო დიდია მასაში ან მოძრაობაში მყოფი ობიექტის სიჩქარე, მით უფრო დიდი იქნება იმპულსი და ფორმულა ვრცელდება ყველა მასშტაბისა და ზომის ობიექტზე.
თუ ელექტრონი (მასით 9,1 × 10 −31 კგ) მოძრაობდა 2.18 × 10-ზე6 მ / წმ, იმპულსი ამ ორი მნიშვნელობის პროდუქტია. შეგიძლიათ გაამრავლოთ მასა 9,1 × 10 −31 კგ და სიჩქარე 2.18 106 მ / წმ იმპულსის მისაღებად 1.98 × 10 −24 კგ მ / წმ. ეს აღწერს ელექტრონის იმპულსს წყალბადის ატომის ბორის მოდელში.
იმპულსის შეცვლა
ამ ფორმულის გამოყენება ასევე შეგიძლიათ იმპულსის ცვლილების გამოსათვლელად. იმპულსის ცვლილებაΔp("დელტა პ") მოცემულია სხვაობის იმპულსის ერთ წერტილში და იმპულსზე სხვა წერტილში. ამის დაწერა შეგიძლიათ როგორც
\ დელტა p = m_1v_1-m_2v_2
1 მასაზე და სიჩქარეზე და 2 წერტილში მასაზე და სიჩქარეზე (მითითებულია ხელმოწერებით).
შეგიძლიათ დაწეროთ განტოლებები, რომ აღწეროთ ორი ან მეტი ობიექტი, რომლებიც ეჯახებიან ერთმანეთს, რათა დადგინდეს, თუ როგორ მოქმედებს იმპულსის ცვლილება ობიექტების მასაზე ან სიჩქარეზე.
იმპულსის შენარჩუნება
დაახლოებით ისე, როგორც ბურთის აუზში დარტყმა ერთმანეთს გადააქვს ენერგია ერთი ბურთიდან მეორეზე, ობიექტები, რომლებიც ერთმანეთს ეჯახებიან, გადააქვთ იმპულსი. იმპულსის შენარჩუნების კანონის თანახმად, სისტემის სრული იმპულსი დაცულია.
თქვენ შეგიძლიათ შექმნათ სრული იმპულსის ფორმულა, როგორც ობიექტის იმპულსის ჯამი შეჯახებამდე, და დააყენოთ ის ტოლი ობიექტის საერთო იმპულსისა შეჯახების შემდეგ. ეს მიდგომა შეიძლება გამოყენებულ იქნას ფიზიკაში პრობლემების გადასაჭრელად, რომლებიც შეჯახებას იწვევს.
იმპულსის მაგალითის დაცვა
იმპულსის შენარჩუნების პრობლემის მოგვარებისას თქვენ განიხილავთ სისტემის თითოეული ობიექტის თავდაპირველ და საბოლოო მდგომარეობას. საწყისი მდგომარეობა აღწერს ობიექტების მდგომარეობებს შეჯახებამდე, და საბოლოო მდგომარეობა შეჯახებისთანავე.
თუ 1500 კგ მანქანა (A) მოძრაობს 30 მ / წმ-ში +xმიმართულება დაეჯახა სხვა მანქანას (B), რომლის მასა 1500 კგ იყო, მოძრაობდა 20 მ / წმxმიმართულება, არსებითად აერთიანებს ზემოქმედებას და შემდეგ განაგრძობს მოძრაობას, თითქოს ისინი იყოს ერთი მასა, რა იქნება მათი სიჩქარე შეჯახების შემდეგ?
იმპულსის შენარჩუნების გამოყენებით, თქვენ შეგიძლიათ დააყენოთ შეჯახების საწყისი და საბოლოო საერთო იმპულსი, რომელიც უდრის ერთმანეთსგვტი = გვთვანგვა + გვბ = გვტფ მანქანის იმპულსისთვის,გვა და იმპულსი მანქანა B,გვბ.ან სრულად, თანმკომბინირებული როგორც შეჯახების შემდეგ კომბინირებული მანქანების მთლიანი მასა:
m_Av_ {Ai} + m_Bv_ {Bi} = m_ {კომბინირებული} v_f
სადვვ არის კომბინირებული მანქანების საბოლოო სიჩქარე და "i" ხელმოწერები წარმოადგენს თავდაპირველ სიჩქარეებს. თქვენ იყენებთ −20 მ / წმ-ს B მანქანის საწყისი სიჩქარის დასაწყებად, რადგან ის მოძრაობსxმიმართულება გაყოფის გზითმკომბინირებული (და შეცვლა სიცხადისთვის) იძლევა:
v_f = \ frac {m_Av_ {Ai} + m_Bv_ {Bi}} {m_ {კომბინირებული}}
დაბოლოს, ცნობილი მნიშვნელობების ჩანაცვლება და აღნიშვნა, რომმკომბინირებული უბრალოდმა + მბ, იძლევა:
\ დაიწყოს {შეესაბამება} v_f & = \ frac {1500 \ ტექსტი {კგ} × 30 \ ტექსტი {მ / წ} + 1500 \ ტექსტი {კგ} -20 \ ტექსტი {მ / წ}} {(1500 + 1500) \ text {kg}} \\ & = \ frac {45000 \ text {kg m / s} - 30000 \ text {kg m / s}} {3000 \ text {kg}} \\ & = 5 \ text {m / s} \ end {გასწორებული}
გაითვალისწინეთ, რომ თანაბარი მასების მიუხედავად, ის ფაქტი, რომ მანქანა A უფრო სწრაფად მოძრაობდა ვიდრე B მანქანა, ნიშნავს კომბინირებულ მასას შეჯახების შემდეგ +xმიმართულება