Momentum og impulser i fysikk

Har du noen gang vært vitne til en kollisjon mellom to biler på en motorvei? Hva skjer når to kjøretøy kolliderer? Sett fra fysikk, avgjøres hvorvidt en kollisjon er dødelig eller ikke, av kjøretøyets momentum. For å forstå mer om dette, la oss studere materialet om fart og impuls.

I fysikk er momentum definert som størrelsen på et bevegelig objekt. Mengden momentum vil avhenge av objektets masse og hastighet. Matematisk kan momentum skrives som p = mv, hvor p er momentum (kg m / s), m er objektets masse (kg) og v er objektets hastighet (m / s).

Basert på denne formelen kan man se at momentum er proporsjonalt med objektets hastighet. Dermed er momentets retning den samme som retningen på hastigheten, i tillegg til at jo større hastigheten til et objekt er, desto større er dens momentum.

Imens er impulsen produktet av den gjennomsnittlige kraften og tidsintervallet kraften virker. Matematisk kan impulsen skrives som I = FΔt, hvor I er impulsen i ns, F er kraften som utøves i newton, og Δt er tidsintervallet i sekunder.

Impuls og momentum forhold

Forholdet mellom impuls og momentum forklares med impuls-momentum-setningen. Impuls-momentum-setningen sier at en impuls som virker på et objekt er lik endringen i objektets momentum.

(Les også: Vet 3 klassifiseringer av materiale)

Basert på Newtons andre lov sier at kraften (F) som utøves på et objekt er lik endringen i momentum (Δp) til enheten i tid (Δt). Matematisk kan forholdet mellom impuls og endring i momentum skrives som følger: I = Δp = p2 - p

Momentum immunitetslov

Loven om momentumimmunitet sier at hvis det ikke er noen ytre kraft som virker på systemet, er objektets momentum før og etter kollisjonen den samme. Dette betyr at det totale momentet til objektsystemet før kollisjonen alltid er lik det totale momentet til objektsystemet etter kollisjonen. Matematisk kan loven om momentumimmunitet skrives som følger: m1v1 + m2v2 = m1v1 ′ + m2v2 ′

Informasjon :

Hvor m1 er massen til objektet 

m2 er massen til objektet 2

v1 er hastigheten til objekt 1 før kollisjonen

v2 er hastigheten til objekt 2 før kollisjonen

v1 'er hastigheten til objekt 1 etter kollisjonen

v2 'er hastigheten til objekt 2 etter kollisjonen.

Kollisjon

Kollisjoner kan deles inn i tre typer, nemlig perfekt motstandsdyktige påkjørsler, delvis motstandsdyktige kollisjoner og ikke-fullstendig motstandsdyktige kollisjoner. For å bestemme typen kollisjon, kan det sees fra restitusjonskoeffisientverdien, som er den negative verdien av sammenligningen mellom den relative hastigheten til de to objektene etter kollisjonen og før kollisjonen. Matematisk kan verdien av restitusjonskoeffisienten skrives som følger:

kollisjon

Verdiene til restitusjonskoeffisientene for de tre typer kollisjoner er:

I en perfekt elastisk kollisjon, er verdien av e =

I delvis elastiske kollisjoner, 0 <e <

I en ikke-elastisk kollisjon er e = 0