BEVÆGELSESMÆNGDE: BEVARINGSLOVGIVNING, KLASSISK MEKANIK - FYSISK - 2024

Den mængde bevægelse eller lineære impuls, også kendt som momentum, er defineret som en fysisk størrelse klassificering vektoren-typen, som beskriver bevægelsen, at et organ udfylder mekanisk teori. Der er flere typer mekanik, der er defineret i mængden af ​​bevægelse eller fart.

Klassisk mekanik er en af ​​disse typer mekanik og kan defineres som produktet af kroppens masse og bevægelseshastigheden på et givet øjeblik. Relativistisk mekanik og kvantemekanik er også en del af lineær momentum.

Der er forskellige formuleringer for mængden af ​​bevægelse. F.eks. Definerer Newtonian mekanik det som produktet af masse og hastighed, mens Lagrangian mekanik kræver anvendelse af selvadgrænsende operatører defineret på et vektorrum i en uendelig dimension.

Momentet styres af en bevaringslov, der siger, at det samlede momentum for ethvert lukket system ikke kan ændres og altid vil forblive konstant over tid.

Lov om bevarelse af fart

Generelt udtrykker loven om bevarelse af momentum eller momentum, at når et legeme er i ro, er det lettere at forbinde treghed med masse.

Takket være massen opnår vi den størrelse, der giver os mulighed for at fjerne et legeme i hvile, og i tilfælde af at kroppen allerede er i bevægelse, vil massen være en afgørende faktor, når hastigheden ændres.

Dette betyder, afhængigt af mængden af ​​lineær bevægelse, inertien i et legeme afhænger af både massen og hastigheden.

Momentumligningen udtrykker, at momentumet svarer til massen og kroppens hastighed.

p = mv

I dette udtryk er p momentum, m er massen og v er hastigheden.

Klassisk mekanik

Klassisk mekanik studerer lovgivningen om opførsel af makroskopiske legemer i hastigheder, der er langt lavere end for lys. Denne momentummekaniker er opdelt i tre typer:

Newtonsk mekanik

Newtonsk mekanik, opkaldt efter Isaac Newton, er en formel, der studerer bevægelse af partikler og faste stoffer i tredimensionelt rum. Denne teori er opdelt i statisk mekanik, kinematisk mekanik og dynamisk mekanik.

Statikken beskæftiger sig med de kræfter, der bruges i en mekanisk ligevægt, kinematikken studerer bevægelsen uden at tage hensyn til resultatet af det samme, og mekanikken studerer både bevægelser og resultaterne af det samme.

Newtonsk mekanik bruges primært til at beskrive fænomener, der opstår med en hastighed, der er meget langsommere end lysets hastighed og i en makroskopisk skala.

Langragian og Hamiltonian Mechanics

Langrian mekanik og Hamiltonian mekanik er meget ens. Langragian mekanik er meget generel; af den grund er dens ligninger uafhængige med hensyn til en vis ændring i koordinaterne.

Denne mekanik tilvejebringer et system med en bestemt mængde af differentialligninger kendt som bevægelsesligninger, hvormed det kan udledes, hvordan systemet vil udvikle sig.

På den anden side repræsenterer Hamiltonian mekanik den øjeblikkelige udvikling af ethvert system gennem førsteordens differentialligninger. Denne proces gør det muligt for ligningerne at være meget lettere at integrere.

Kontinuerlig mediemekanik

Kontinuerlig mediemekanik bruges til at tilvejebringe en matematisk model, hvor opførslen af ​​ethvert materiale kan beskrives.

Kontinuerlige medier bruges, når vi ønsker at finde ud af momentumet for en væske; i dette tilfælde tilføjes momentumet for hver partikel.

Relativistisk mekanik

Relativistisk momentmekanik - også efter Newtons love - siger, at da tid og rum findes uden for ethvert fysisk objekt, finder Galilean invariance sted.

Einstein på sin side fastholder, at ligningens placering ikke afhænger af en referenceramme, men accepterer, at lysets hastighed er ufravigelig.

I momentumet fungerer relativistisk mekanik svarende til klassisk mekanik. Dette betyder, at denne størrelse er større, når det refererer til store masser, der bevæger sig i meget høje hastigheder.

Til gengæld indikerer det, at et stort objekt ikke kan nå lysets hastighed, fordi det til sidst ville være uendeligt, hvilket ville være en urimelig værdi.

Kvantemekanik

Kvantemekanik defineres som en artikuleringsoperatør i en bølgefunktion, og som følger Heinsenbergs usikkerhedsprincip.

Dette princip sætter grænser for nøjagtigheden af ​​øjeblikket og placeringen af ​​det observerbare system, og begge kan opdages på samme tid.

Kvantemekanik bruger relativistiske elementer, når man adresserer forskellige problemer; denne proces er kendt som relativistisk kvantemekanik.

Forholdet mellem momentum og momentum

Som tidligere nævnt er momentum produktet af genstandens hastighed og masse. På det samme felt er der et fænomen kendt som momentum, som ofte forveksles med momentum.

Momentumet er produktet af kraften og det tidsrum, i hvilket kraften påføres, og er kendetegnet ved at betragtes som en vektormængde.

Hovedforholdet mellem momentum og momentum er, at det momentum, der anvendes på en krop, er lig med ændringen i momentum.

Eftersom momentumet er produktet af kraft og tid, forårsager en bestemt kraft, der anvendes på et givet tidspunkt, en ændring i momentumet (uden at tage højde for objektets masse).

Momentum øvelse

En baseball med en masse på 0,15 kg bevæger sig med en hastighed på 40 m / s, når den bliver ramt af et flagermus, der vender sin retning og får en hastighed på 60 m / s, hvilken gennemsnitskraft udøvede flagermus på bolden, hvis den var i kontakt med disse 5 ms ?.

Løsning

Data

m = 0,15 kg

vi = 40 m / s

vf = - 60 m / s (skiltet er negativt, da det ændrer retningen)

t = 5 ms = 0,005 s

Δp = I

pf - pi = I

m.vf - m.vi = Ft

F = m. (Vf - vi) / t

F = 0,15 kg (- 60 m / s - 40 m / s) / 0,005 s

F = 0,15 kg (- 100 m / s) / 0,005 s

F = - 3000 N

Referencer

1. Fysik: Øvelser: Mængde af bevægelse. Hentet den 8. maj 2018 fra Fysikken: videnskab om fænomener: lafisicacienciadelosfenomenos.blogspot.com
2. Impuls og momentum. Hentet den 8. maj 2018 fra The Physics Hypertextbook: physics.info
3. Momentum og impulsforbindelse. Hentet den 8. maj 2018 fra The Physics Classroom: physicsclassroom.com
4. Momentum. Hentet den 8. maj 2018 fra Encyclopædia Britannica: britannica.com
5. Momentum. Hentet den 8. maj 2018 fra The Physics Classroom: physicsclassroom.com
6. Momentum. Hentet den 8. maj 2018 fra Wikipedia: en.wikipedia.org.