Ορμή και συγκρούσεις
Ορμή και συγκρούσεις
Τι είναι η ορμή;Η ορμή είναι μια μέτρηση της μάζας σε κίνηση. Κάθε αντικείμενο που κινείται έχει ορμή. Στη φυσική, η ορμή ενός αντικειμένου είναι ίση με τη μάζα επί την ταχύτητα.
ορμή = ταχύτητα μάζας *
Το Momentum συντομεύεται συνήθως χρησιμοποιώντας το γράμμα «p» κάνοντας την εξίσωση να μοιάζει με:
p = m * ν
όπου p είναι η ορμή, m είναι η μάζα και v είναι η ταχύτητα.
Από αυτήν την εξίσωση μπορείτε να δείτε ότι τόσο η ταχύτητα του αντικειμένου όσο και η μάζα έχουν την ίδια επίδραση στην ποσότητα της ορμής. Έχετε περισσότερη ορμή όταν τρέχετε παρά όταν περπατάτε. Με τον ίδιο τρόπο, εάν ένα αυτοκίνητο και ποδήλατο ταξιδεύουν στο δρόμο με την ίδια ταχύτητα, το αυτοκίνητο θα έχει περισσότερη δυναμική.
Πώς να μετρήσετε την ορμή
Η ορμή μετράται συνήθως σε χιλιόγραμμα φορές μέτρα ανά δευτερόλεπτο (kg * m / s) ή Newton-second (N s).
Η ορμή είναι ένα διάνυσμα
Επειδή η ταχύτητα είναι ένα διάνυσμα, η ορμή είναι επίσης ένα διάνυσμα. Αυτό σημαίνει ότι εκτός από το μέγεθος της ορμής (που δίνεται από p = m * v), η ορμή έχει επίσης κατεύθυνση. Η κατεύθυνση της ορμής εμφανίζεται με ένα βέλος ή ένα διάνυσμα.
Συγκρούσεις
Όταν δύο αντικείμενα συγκρούονται μεταξύ τους, αυτό ονομάζεται σύγκρουση. Στη φυσική, μια σύγκρουση δεν πρέπει να περιλαμβάνει ατύχημα (όπως δύο αυτοκίνητα που συγκρούονται μεταξύ τους), αλλά μπορεί να είναι οποιοδήποτε γεγονός όπου δύο ή περισσότερα κινούμενα αντικείμενα ασκούν δυνάμεις το ένα στο άλλο για μικρό χρονικό διάστημα.
Παραδείγματα:
- Μία μπάλα χτυπά μια άλλη στο μπιλιάρδο
- Ένα ρόπαλο του μπέιζμπολ που χτυπά μια μπάλα
- Τα δάχτυλά σας χτυπούν το πλήκτρο στο πληκτρολόγιο
Μια σημαντική θεωρία στη φυσική είναι ο νόμος της διατήρησης της ορμής. Αυτός ο νόμος περιγράφει τι συμβαίνει στην ορμή όταν συγκρούονται δύο αντικείμενα.
Ο νόμος αναφέρει ότι όταν δύο αντικείμενα συγκρούονται σε κλειστό σύστημα, η συνολική ορμή των δύο αντικειμένων πριν από τη σύγκρουση είναι η ίδια με τη συνολική ορμή των δύο αντικειμένων μετά τη σύγκρουση. Η ορμή κάθε αντικειμένου μπορεί να αλλάξει, αλλά η συνολική ορμή πρέπει να παραμείνει η ίδια.
Παράδειγμα:
Εάν μια κόκκινη μπάλα με μάζα 10 kg ταξιδεύει ανατολικά με ταχύτητα 5 m / s και συγκρούεται με μια μπλε μπάλα με μάζα 20 kg που ταξιδεύει δυτικά με ταχύτητα 10 m / s, ποιο είναι το αποτέλεσμα;
Αρχικά καταλαβαίνουμε τη δυναμική κάθε μπάλα πριν από τη σύγκρουση:
Κόκκινη μπάλα = 10 kg * 5 m / s = 50 kg m / s ανατολικά
Μπλε μπάλα = 20 kg * 10 m / s = 200 kg m / s δυτικά
Η ορμή που προκύπτει θα είναι:
Και οι δύο μπάλες = 150 kg m / s δυτικά
Σημείωση: Ένα αντικείμενο που στέκεται εξακολουθεί να έχει ορμή 0 kg m / s.
Ενδιαφέροντα γεγονότα για την ορμή και τις συγκρούσεις
- Κανείς δεν είναι αρκετά σίγουρος γιατί το «p» χρησιμοποιείται για ορμή. Πιθανότατα προήλθε από τη λατινική λέξη «petere» που σημαίνει «πηγαίνετε προς». Δεν μπόρεσαν να χρησιμοποιήσουν το «m» επειδή αυτό είχε ήδη χρησιμοποιηθεί για τη μάζα
- Μια αλλαγή στην ορμή ονομάζεται ώθηση.
- Μια ελαστική σύγκρουση είναι εκείνη στην οποία δεν χάνεται κινητική ενέργεια.
- Μια ανελαστική σύγκρουση είναι εκείνη στην οποία χάνεται μέρος της κινητικής ενέργειας των συγκρουόμενων σωμάτων. Αυτό συμβαίνει επειδή η ενέργεια μετατρέπεται σε έναν άλλο τύπο ενέργειας όπως η θερμότητα ή ο ήχος.
- Η ανάκρουση ενός όπλου οφείλεται στη διατήρηση της ορμής. Το όπλο κινείται πίσω με χαμηλότερη ταχύτητα από τη σφαίρα λόγω της μεγαλύτερης μάζας του.
