Sadržaj
Od ljuljanja klatna do lopte koja se kotrlja niz brdo, zamah služi kao koristan način za izračunavanje fizičkih svojstava predmeta. Možete izračunati zamah za svaki objekt u pokretu s definiranom masom. Bez obzira da li se naš planet nalazi u orbiti oko sunca ili se elektroni sudaraju jedan s drugim pri velikim brzinama, zamah je uvijek proizvod mase i brzine objekta.
Izračunajte moment
Izračunavate zamah pomoću jednadžbe
p = mvgdje zamah p mjeri se u kg m / s, masa m u kg i brzini v u m / s. Ova jednadžba zamaha u fizici govori vam da je zamah vektor koji pokazuje u smjeru brzine nekog predmeta. Što je veća masa ili brzina objekta u pokretu, to će biti veći zamah, a formula se primjenjuje na sve ljestvice i veličine predmeta.
Ako je elektron (s masom 9,1 × 10 −31 kg) kretao se na 2,18 × 106 m / s, zamah je proizvod ove dvije vrijednosti. Možete množiti masu 9,1 × 10 −31 kg i brzina 2,18 × 106 m / s da dobije zamah 1,98 × 10 −24 kg m / s. Ovo opisuje zamah elektrona u Bohrovom modelu vodikovog atoma.
Promjena u momentu
Ovu formulu možete koristiti i za izračunavanje promjene momenta. Promjena zamaha AP („delta p“) je dana razlikom između momenta u jednoj točki i momenta u drugoj točki. Možete to napisati kao Δp = m1v1 - m2v2 za masu i brzinu u točki 1 i za masu i brzinu u točki 2 (naznačeni pretplatnicima).
Možete napisati jednadžbe da biste opisali dva ili više objekata koji se sudaraju jedan s drugim kako biste odredili kako promjena momenta utječe na masu ili brzinu objekata.
Očuvanje zamaha
Na sličan način kucanje kuglica u bazenu jedna protiv druge prenosi energiju iz jedne u drugu kuglu, predmeti koji se sudaraju jedan s drugim. Prema zakonu očuvanja zamaha, čuva se ukupni zamah sustava.
Možete stvoriti formulu ukupnog zamaha kao zbroj momenta za objekte prije sudara i postaviti ih kao jednaka ukupnom momentu objekata nakon sudara. Ovaj se pristup može koristiti za rješavanje većine problema u fizici koji uključuju sudare.
Primjer očuvanja momenta
Kada se bavite očuvanjem problema zamaha, razmotrite početna i konačna stanja svakog od objekata u sustavu. Početno stanje opisuje stanja objekata neposredno prije sudara, a krajnje odmah nakon sudara.
Ako automobil od 1.500 kg (A) s kretanjem brzinom od 30 m / s u +x pravac se srušio na drugi automobil (B) mase 1.500 kg, krećući se 20 m / s u -x smjera, koji se u biti kombiniraju na udar i nastavljaju se kretati nakon toga kao da su jedna masa, kolika bi bila njihova brzina nakon sudara?
Koristeći očuvanje momenta, možete postaviti početni i konačni ukupni zbroj sudara jednaki jedni drugima pTi = pTf _or _p + pB = pTf zamah automobila A, p i zamah automobila B, pB. Ili u cijelosti, sa mkombinirana kao ukupna masa kombiniranih automobila nakon sudara:
m_Av_ {Ai} + m_Bv_ {Bi} = m_ {kombinirano} v_fGdje vf je konačna brzina kombiniranih automobila, a pretplata "i" stoji na početnoj brzini. Za početnu brzinu automobila B koristite -20 m / s, jer se kreće u -x smjer. Dijeljenje kroz mkombinirana (i preokret radi jasnoće) daje:
v_f = frac {m_Av_ {Ai} + m_Bv_ {Bi}} {m_ {kombinirano}}I na kraju, zamjenjujući poznate vrijednosti, primjećujući to mkombinirana jednostavno je m + mB, daje:
početak {usklađeno} v_f & = frac {1500 {kg} × 30 {m / s} + 1500 {kg} × -20 {m / s}} {(1500 + 1500) {kg} } & = frac {45000 {kg m / s} - 30000 {kg m / s}} {3000 {kg}} & = 5 {m / s} kraj {poravnato}Imajte na umu da unatoč jednakim masama, činjenica da se automobil A kretao brže od automobila B znači da se kombinirana masa nakon sudara i dalje kreće u +x smjer.