Pęd i impulsy w fizyce

Czy byłeś kiedyś świadkiem zderzenia dwóch pojazdów na autostradzie? Co się dzieje, gdy zderzają się dwa pojazdy? Patrząc z fizyki, to, czy zderzenie jest śmiertelne, czy nie, zależy od pędu pojazdu. Aby zrozumieć więcej na ten temat, przestudiujmy materiał na temat pędu i impulsu.

W fizyce pęd definiuje się jako wielkość posiadaną przez poruszający się obiekt. Wielkość pędu będzie zależeć od masy i prędkości obiektu. Matematycznie pęd można zapisać jako p = mv, gdzie p to pęd (kg m / s), m to masa obiektu (kg), a v to prędkość obiektu (m / s).

Na podstawie tego wzoru można zauważyć, że pęd jest proporcjonalny do prędkości obiektu. Zatem kierunek pędu jest taki sam jak kierunek jego prędkości, poza tym im większa prędkość obiektu, tym większy jego pęd.

Tymczasem impuls jest iloczynem średniej siły i przedziału czasu, w którym działa siła. Matematycznie impuls można zapisać jako I = FΔt, gdzie I to impuls wyrażony w ns, F to siła wywierana w niutonach, a Δt to przedział czasu w sekundach.

Relacja impulsów i pędu

Związek między impulsem a pędem wyjaśnia twierdzenie o impulsie i pędzie. Twierdzenie o pędzie i impulsie stwierdza, że ​​impuls działający na obiekt jest równoznaczny ze zmianą pędu obiektu.

(Przeczytaj również: Poznaj 3 klasyfikacje materiałów)

Opierając się na drugim prawie Newtona, stwierdza się, że siła (F) wywierana na obiekt jest równa zmianie pędu (Δp) jednostki w czasie (Δt). Matematycznie związek między impulsem a zmianą pędu można zapisać następująco: I = Δp = p2 - p

Prawo immunitetu pędu

Prawo odporności na pęd mówi, że jeśli na układ nie działa żadna siła zewnętrzna, to pęd obiektu przed i po zderzeniu jest taki sam. Oznacza to, że sumaryczny pęd układu obiektów przed zderzeniem jest zawsze równy łącznemu pędowi układu obiektów po zderzeniu. Matematycznie, prawo odporności na pęd można zapisać następująco: m1v1 + m2v2 = m1v1 ′ + m2v2 ′

Informacja :

Gdzie m1 to masa obiektu

m2 to masa obiektu 2

v1 to prędkość obiektu 1 przed zderzeniem

v2 to prędkość obiektu 2 przed zderzeniem

v1 'to prędkość obiektu 1 po zderzeniu

v2 'to prędkość obiektu 2 po zderzeniu.

Kolizja

Zderzenia można podzielić na trzy typy, a mianowicie kolizje doskonale sprężyste, kolizje częściowo odporne i kolizje, które nie są doskonale sprężyste. Aby poznać rodzaj zderzenia, można go zobaczyć na podstawie wartości współczynnika restytucji, który jest ujemną wartością porównania między względną prędkością dwóch obiektów po zderzeniu i przed zderzeniem. Matematycznie wartość współczynnika restytucji można zapisać następująco:

kolizja

Wartości współczynników przywrócenia dla trzech typów zderzeń to:

W przypadku zderzenia doskonale sprężystego wartość e =

W zderzeniu częściowo sprężystym 0 <e <

W przypadku zderzenia nieodpornego e = 0

Najnowsze posty