Nuo švytuoklės svyravimo iki rutulio, riedančio nuo kalvos, pagreitis yra naudingas būdas apskaičiuoti fizines daiktų savybes. Galite apskaičiuoti kiekvieno judančio objekto impulsą su apibrėžta mase. Nepaisant to, ar aplink Saulę skriejanti planeta, ar dideliu greičiu susidūrę elektronai, impulsas visada yra objekto masės ir greičio sandauga.
Apskaičiuokite „Momentum“
Jūs apskaičiuojate impulsą naudodami lygtį
p = mv
kur impulsaspmatuojamas kg m / s, masėmkg ir greičiuvm / s. Ši fizikos impulso lygtis jums sako, kad impulsas yra vektorius, nukreiptas objekto greičio kryptimi. Kuo didesnė judančio objekto masė ar greitis, tuo didesnis bus impulsas, ir formulė taikoma visoms objektų skalėms ir dydžiams.
Jei elektronas (kurio masė 9,1 × 10 −31 kg) judėjo 2,18 × 106 m / s, impulsas yra šių dviejų verčių sandauga. Masę galite padauginti iš 9,1 × 10 −31 kg ir greitis 2,18 × 106 m / s, kad gautumėte impulsą 1,98 × 10 −24 kg m / s. Tai apibūdina elektrono impulsą vandenilio atomo Bohro modelyje.
„Momentum“ pokytis
Taip pat galite naudoti šią formulę, kad apskaičiuotumėte impulso pokytį. Pagreitio pokytisΔp(„delta p“) suteikia skirtumas tarp impulso viename taške ir impulso kitame taške. Tai galite parašyti kaip
\ Delta p = m_1v_1-m_2v_2
masės ir greičio taške 1 bei masės ir greičio taške 2 (nurodomi abonementais).
Galite parašyti lygtis, kad apibūdintumėte du ar daugiau objektų, kurie susiduria vienas su kitu, kad nustatytumėte, kaip impulso pokytis veikia objektų masę ar greitį.
„Momentum“ išsaugojimas
Lygiai taip pat, kaip kamuolių beldimas į baseiną vienas prieš kitą, perduoda energiją iš vieno kamuolio į kitą - objektai, susidūrę vienas su kitu, perduoda impulsą. Pagal impulso išsaugojimo dėsnį išsaugomas visas sistemos impulsas.
Galite sukurti bendrą impulsų formulę kaip objektų momento prieš susidūrimą sumą ir nustatyti, kad ji lygi bendram objektų impulsui po susidūrimo. Šis metodas gali būti naudojamas sprendžiant daugumą fizikos problemų, susijusių su susidūrimais.
„Momentum“ išsaugojimo pavyzdys
Sprendžiant impulsų problemų išsaugojimą, atsižvelgiama į kiekvieno sistemos objekto pradinę ir galutinę būsenas. Pradinė būsena apibūdina objektų būsenas prieš pat susidūrimą ir galutinę būseną iškart po susidūrimo.
Jei 1500 kg automobilis (A) važiuoja 30 m / s greičiu +xkryptimi rėžėsi į kitą 1500 kg masės automobilį (B), judantį 20 m / s greičiu -xkryptimi, iš esmės derinant smūgį ir toliau judant paskui, tarsi jie būtų viena masė, koks būtų jų greitis po susidūrimo?
Naudodami impulso išsaugojimą, galite nustatyti pradinį ir galutinį bendrą susidūrimo impulsą, lygų vienas kitampTi = pTfarbapA + pB = pTf automobilio A pagreitį,pA ir automobilio B impulsas,pB.Arba visiškai, sumkartu kaip bendra sujungtų automobilių masė po susidūrimo:
m_Av_ {Ai} + m_Bv_ {Bi} = m_ {kartu} v_f
Kurvf yra galutinis kombinuotų automobilių greitis, o „i“ abonementai reiškia pradinį greitį. Pradiniam automobilio B greičiui naudojate −20 m / s, nes jis juda -xkryptis. Skirstymas permkartu (ir pakeičiant aiškumą) suteikiama:
v_f = \ frac {m_Av_ {Ai} + m_Bv_ {Bi}} {m_ {kartu}}
Ir galiausiai, pakeisdami žinomas vertybes, pažymėdami taimkartu yra tiesiogmA + mB, suteikia:
\ 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 {aligned}
Atkreipkite dėmesį, kad nepaisant vienodos masės, tai, kad automobilis A judėjo greičiau nei automobilis B, reiškia bendrą masę po susidūrimo ir toliau juda +xkryptis.