Моментумот е мерење на масата во движење. Секој објект што се движи има импулс. Како што е дефинирано од Њутн, импулсот на објектот (p) е производ на масата (m) и брзината (v) на објектот. Во физиката, моментумот на објектот е еднаков на масовната брзина на брзината.
Обично, импулсот е скратен со користење на буквата "p" со што се прави изглед:
каде p е импулс, m е масата и v е брзината
Од оваа равенка, можеме да видиме дека брзината на објектот и масата имаат еднакво влијание врз големината на импулсот.
Имаме повеќе импулси кога трчаме отколку кога одиме. Слично на тоа, ако автомобилот и велосипедот патуваат по улицата со иста брзина, автомобилот ќе има поголем интензитет (поради неговата поголема маса).
Моментумот може да се смета за моќност кога предметот се движи, односно колку сила може да има врз друг објект. На пример, топка за боречка (голема маса) се наметнува многу бавно (ниска брзина) може да погоди стаклена врата и да не ја скрши, додека бејзбол (мала маса) може да се фрли брзо (голема брзина) и да се пробие истиот прозорец. Бејзболот има поголем импулс од боречка топка. Бидејќи интензитетот е производ на масата и брзината влијае на импулсот на објектот. Како што е прикажано, објект со голема маса и ниска брзина може да го има истиот интензитет како објект со мала маса и голема брзина. Еден куршум е уште еден пример каде што импулсот е многу висок, поради извонредната брзина.
Моментумот е векторска количина. Векторска количина е количина која е целосно опишана од големината и насоката. За да го опишеме моментумот на топчеста топка со 5 килограми што се движи кон запад на 2m / s, ние мора да ги вклучиме информациите за големината и правецот на боречката топка. Не е доволно да се каже дека топката има 10 kg m / s на интензитет; моментумот на топката не е целосно опишан се додека не се дадат информации за нејзината насока. Насоката на векторот на импулсот е иста како и насоката на брзината на топката. Насоката на векторот на брзината е иста како и насоката на движење на објектот. Ако боречка топка се движи кон запад, тогаш нејзиниот моментум може да се опише целосно со тоа што е 10 кг м / с на запад. Како векторска количина, импулсот на објектот е целосно опишан од страна на големината и насоката. Насоката на импулсот е прикажана со стрелка или вектор.
Единица на импулс е kg m / s (килограм метар во секунда) или N s (Њутн секунда).
Импулс - Импулс е промена на импулсот предизвикан од нова сила; оваа сила ќе го зголеми или намали импулсот во зависност од насоката на сила; кон или подалеку од објектот што се движеше порано. Ако новата сила (N) оди во насока на импулсот на објектот (x), импулсот на x ќе се зголеми; затоа, ако N оди кон објект x во спротивна насока, x ќе забави и ќе се намали нејзиниот интензитет.
Во разбирањето на зачувувањето на импулсот, насоката на импулсот е важна. Моментумот во системот се додава со додавање на вектори. Според правилата за додавање на векторот, додавање одредена количина на импулс заедно со иста количина на импулс што оди во спротивна насока дава целосен импулс од нула. На пример, кога пиштол е отпуштен, мала маса (куршумот) се движи со голема брзина во еден правец. Поголемата маса (пиштолот) се движи во спротивна насока со многу побавна брзина. Откажувањето на пиштолот е поради зачувувањето на импулсот. Пиштолот се движи назад со помала брзина од куршумот поради неговата поголема маса. Моментумот на куршумот и импулсот на пиштолот се сосема еднакви по големина, но спротивно во насока. Користењето на векторско додавање за додавање на импулсот на куршумот до моментумот на пиштолот (еднаков по големина, но спротивно во насока) дава целосен импулс на системот од нула. Моментумот на системот на куршуми за оружје е зачуван.
Кога два објекти се спојуваат еден со друг, тоа се нарекува судир. Во физиката, судирот не мора да вклучува несреќа (како два автомобила се уриваат еден во друг), но може да биде секој случај кога два или повеќе подвижни објекти вршат сили еден на друг за краток временски период.
Постојат два вида на судир - еластични и нееластични
Еластичен судир е оној во кој не се губи кинетичка енергија. Еластичниот судир се случува кога двата објекти "отскокнуваат" кога се судираат.
Нееластичен судир е оној во кој се губи дел од кинетичката енергија на судирните тела. Тоа е затоа што енергијата се конвертира во друг вид на енергија како топлина или звук. Неупластични судири се случуваат кога два објекти се судираат и не отскокнуваат едни од други.
Примери:
Важна теорија во физиката е законот за зачувување на импулсот. Овој закон опишува што се случува со моментум кога се судат два објекти. Законот наведува дека кога два објекти се судираат во затворен систем, вкупниот импулс на двата објекти пред судирот е ист со вкупниот интензитет на двата објекти по судирот. Моментумот на секој објект може да се промени, но вкупниот интензитет мора да остане ист.
На пример, ако црвената топка со маса од 10 килограми патува источно со брзина од 5 м / с и се суди со сина топка со маса од 20 кг што патува кон запад со брзина од 10 m / s, што е резултат ?
Прво го идентификуваме импулсот на секоја топка пред судирот:
Црвена топка = 10 кг * 5 м / с = 50 кг м / с на исток
Сина топка = 20 kg * 10 m / s = 200 kg m / s запад
Импулсниот резултат ќе биде и топки = 150 kg m / s на запад
Забелешка: Предметот што стоеше има импулс од 0 kg m / s.
Моментумот што го разгледувавме погоре е во голема мера линеарен импулс. Тоа е во согласност со нашето разбирање на динамиката - голем, брз објект има поголем импулс од помал, побавен објект. Линеарен импулс се изразува како p = mv
Според принципот на конзервација на линеарен моментум, во отсуство на надворешни сили, вкупниот момент на системот не се менува. Моментумот на поединечните компоненти може да се промени и обично се менува, но вкупниот импулс на системот останува константен.
Но, што е со предметите што се движат во круг? Излегува дека не можеме да го замислиме аголниот момент на ист начин. Аголен импулс е импулс на некој објект кој е или ротирачки или кружно движење и е еднаков на производот од моментот на инерција и аголна брзина. Аголниот импулс се мери во килограм метри квадратни во секунда.
Ротирачкото тело има инерција поврзано со него наречено момент на инерција. Моментот на инерција е како маса со линеарен импулс, бидејќи е отпор на промена во ротациона брзина кога се применува вртежен момент (ротација еквивалентен на сила).
Моментот на инерција зависи од:
Аголниот импулс се изразува како L = Iω. Оваа равенка е аналогна на дефиницијата за линеарен импулс како p = mv. Единици за линеарен импулс се kg m / s додека единиците за аголен импулс се kg m2 / s. Како што би очекувале, објект што има голем момент на инерција I, како што е Земјата, има многу голем аголен импулс. Предмет кој има голема аголна брзина ω, како што е центрифуга, исто така има прилично голем аголен импулс.
Зачувувањето на аголниот моментум објаснува многу феномени. Вкупниот аголен импулс на системот останува непроменет ако на него не дејствува надворешен вртежен момент. Брзината на ротација може да се промени едноставно со менување на моментот на инерција.
Пример за зачувување на аголниот моментум е кога ледениот лизгач извршува спин. Нето вртежниот момент на неа е многу близу до нула, бидејќи има релативно малку триење помеѓу нејзините лизгалки и мразот, и поради тоа што триењето се врши многу блиску до точка на вртење. Како резултат на тоа, таа може да се вртат подолго време. Таа може да направи и нешто друго. Таа може да ја зголеми брзината на вртење со повлекување на рацете и нозете внатре Зошто извлекувањето на рацете и нозете ја зголемува нејзината брзина? Одговорот е дека нејзиниот аголен импулс е постојан поради мрежниот вртежен момент на нејзината незначително мал. Нејзината стапка на вртење значително се зголемува кога таа се повлекува во рацете, намалувајќи го својот момент на инерција. Работата што таа го прави за да се повлече во рацете резултира со зголемување на ротационата кинетичка енергија.
Постојат неколку други примери на предмети кои ја зголемуваат нивната брзина на центрифугирање, бидејќи нешто го намали нивниот момент на инерција. Торнадото е еден пример. Системите на бури што создаваат торнада полека ротираат. Кога радиусот на ротација се стеснува, дури и во локален регион, аголната брзина се зголемува, понекогаш и на бесното ниво на торнадо. Земјата е уште еден пример. Нашата планета е родена од огромен облак од гас и прашина, ротацијата на која потекнува од турбуленција во уште поголем облак. Гравитационите сили предизвикаа облак да се справи, а стапката на ротација се зголеми како резултат.
Во случај на движење на човекот, не би се очекувало да се зачува аголниот момент кога телото е во интеракција со околината, бидејќи нејзината нога се спушта од земјата. Астронаутите кои лебдат во вселената немаат аголен импулс во однос на внатрешноста на бродот ако се неподвижни. Нивните тела ќе продолжат да ја имаат оваа нулта вредност, без оглед на тоа како се вртат, се додека не се предадат на страната на садот.
