Sākot no svārsta šūpošanās līdz bumbai, kas ripo lejup no kalna, impulss kalpo kā noderīgs veids, kā aprēķināt objektu fiziskās īpašības. Jūs varat aprēķināt impulsu katram kustībā esošam objektam ar noteiktu masu. Neatkarīgi no tā, vai tā ir planēta, kas atrodas orbītā ap sauli, vai elektroni, kas lielā ātrumā saduras viens ar otru, impulss vienmēr ir objekta masas un ātruma reizinājums.
Aprēķiniet momentu
Jūs aprēķināt impulsu, izmantojot vienādojumu
p = mv
kur impulsslppmēra kg m / s, masamkilogramos un ātrumāvm / s. Šis fizikas impulsa vienādojums norāda, ka impulss ir vektors, kas norāda objekta ātruma virzienā. Jo lielāka ir kustībā esoša objekta masa vai ātrums, jo lielāks būs impulss, un formula attiecas uz visiem objektu mērogiem un izmēriem.
Ja elektrons (ar masu 9,1 × 10 −31 kg) pārvietojās ar 2,18 × 106 m / s, impulss ir šo divu vērtību reizinājums. Jūs varat reizināt masu 9,1 × 10 −31 kg un ātrums 2,18 × 106 m / s, lai iegūtu impulsu 1,98 × 10 −24 kg m / s. Tas apraksta elektrona impulsu ūdeņraža atoma Bora modelī.
Pārmaiņas Momentum
Šo formulu var izmantot arī, lai aprēķinātu impulsa izmaiņas. Impulsa maiņaΔp("delta p") izsaka starpība starp impulsu vienā punktā un impulsu citā punktā. Jūs varat to uzrakstīt kā
\ Delta p = m_1v_1-m_2v_2
masai un ātrumam 1. punktā un masai un ātrumam 2. punktā (norāda ar abonementiem).
Varat uzrakstīt vienādojumus, lai aprakstītu divus vai vairākus objektus, kas saduras viens ar otru, lai noteiktu, kā impulsa izmaiņas ietekmē objektu masu vai ātrumu.
Momentuma saglabāšana
Līdzīgi kā bumbu sitiens baseinā viens pret otru nodod enerģiju no vienas bumbas uz otru, objekti, kas saduras viens ar otru, nodod impulsu. Saskaņā ar impulsa saglabāšanas likumu tiek saglabāts sistēmas kopējais impulss.
Jūs varat izveidot kopējo impulsu formulu kā momentu summu objektiem pirms sadursmes un iestatīt to kā vienādu ar objektu kopējo impulsu pēc sadursmes. Šo pieeju var izmantot, lai atrisinātu lielāko daļu fizikas problēmu, kas saistītas ar sadursmēm.
Momentum saglabāšanas piemērs
Risinot impulsa problēmu saglabāšanu, jūs ņemat vērā katra sistēmas objekta sākotnējo un galīgo stāvokli. Sākotnējais stāvoklis apraksta objektu stāvokļus tieši pirms sadursmes un galīgo stāvokli tūlīt pēc sadursmes.
Ja 1500 kg smagā automašīna (A) pārvietojas ar ātrumu 30 m / s +xvirziens ietriecās citā automašīnā (B) ar 1500 kg masu, pārvietojoties 20 m / s -xvirziens, būtībā apvienojoties triecienā un turpinot pārvietoties pēc tam, it kā tā būtu viena masa, kāds būtu viņu ātrums pēc sadursmes?
Izmantojot impulsa saglabāšanu, jūs varat iestatīt sadursmes sākotnējo un galīgo kopējo impulsu kā vienādu arlppTi = lppTfvailppA + lppB = lppTf automašīnas A impulsam,lppA un automašīnas B impulss,lppB.Vai pilnībā, armkopā kā kombinēto automašīnu kopējā masa pēc sadursmes:
m_Av_ {Ai} + m_Bv_ {Bi} = m_ {kombinēts} v_f
Kurvf ir kombinēto automašīnu galīgais ātrums, un "i" abonenti apzīmē sākotnējos ātrumus. Automašīnas B sākotnējam ātrumam jūs izmantojat −20 m / s, jo tas pārvietojas -xvirzienu. Dalot armkopā (un skaidrības labad mainot) dod:
v_f = \ frac {m_Av_ {Ai} + m_Bv_ {Bi}} {m_ {kombinēts}}
Un, visbeidzot, aizstājot zināmās vērtības, to atzīmējotmkopā ir vienkāršimA + mB, dod:
\ 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 {izlīdzināts}
Ņemiet vērā, ka, neskatoties uz vienādām masām, fakts, ka automašīna A pārvietojās ātrāk nekā automašīna B, nozīmē, ka pēc sadursmes kopējā masa turpina kustēties +xvirzienu.