Момент нь хөдөлгөөн дэх массын хэмжүүр юм. Хөдөлж буй аливаа объект импульстэй байдаг. Ньютоны тодорхойлсончлон объектын импульс (p) нь тухайн объектын масс (m) ба хурдны (v) үржвэр юм. Физикийн хувьд объектын импульс нь массыг хурдыг үржүүлсэнтэй тэнцүү байдаг.
Ихэвчлэн импульсийг "p" үсгээр товчилдог бөгөөд тэгшитгэл нь дараах байдалтай харагдана.
Энд p нь импульс, m нь масс, v нь хурд юм
Энэ тэгшитгэлээс бид объектын хурд ба масс нь импульсийн хэмжээнд ижил нөлөө үзүүлдэг болохыг харж болно.
Бид алхаж байхаасаа илүү гүйж байхдаа илүү их эрчтэй байдаг. Үүний нэгэн адил, хэрэв машин, унадаг дугуй гудамжаар ижил хурдтай явж байвал машин илүү их эрчтэй байх болно (илүү их масстай учраас).
Моментийг биет хөдөлж байх үеийн хүч гэж үзэж болно, өөрөөр хэлбэл энэ нь өөр объектод хэр их хүч үзүүлж болохыг илэрхийлдэг. Жишээлбэл, боулингийн бөмбөг (том масс) маш удаан (бага хурдтай) түлхэж шилэн хаалгыг мөргөж, хагардаггүй бол бейсбол (жижиг масс) хурдан шидэж (өндөр хурдтай) ижил цонхыг хагалах боломжтой. Бейсбол нь боулингийн бөмбөгөөс илүү их эрчтэй байдаг. Учир нь импульс нь массын үржвэр бөгөөд хурд нь объектын импульст нөлөөлдөг. Зурагт үзүүлснээр их масстай, бага хурдтай биет нь бага масстай, их хурдтай биеттэй ижил импульстэй байж болно. Сум бол ер бусын хурдны улмаас импульс нь маш өндөр байдаг өөр нэг жишээ юм.
Момент нь вектор хэмжигдэхүүн юм. Вектор хэмжигдэхүүн нь хэмжээ болон чиглэлийн аль алинаар нь бүрэн дүрслэгдсэн хэмжигдэхүүн юм. 5 кг жинтэй боулингийн бөмбөг баруун тийш 2м/с хурдтайгаар хөдөлж буй импульсийг бүрэн дүрслэхийн тулд бид боулингийн бөмбөгийн хэмжээ болон чиглэлийн талаарх мэдээллийг оруулах ёстой. Бөмбөг 10 кг м/с импульстэй гэж хэлэхэд хангалтгүй; Бөмбөгийн чиглэлийн талаар мэдээлэл өгөх хүртэл түүний импульс бүрэн тодорхойлогдоогүй байна. Импульсийн векторын чиглэл нь бөмбөгний хурдны чиглэлтэй ижил байна. Хурдны векторын чиглэл нь объектын хөдөлж буй чиглэлтэй ижил байна. Хэрэв боулингийн бөмбөг баруун тийш хөдөлж байгаа бол түүний импульс баруун тийш 10 кг м/с байна гэж хэлж болно. Вектор хэмжигдэхүүний хувьд объектын импульс нь хэмжээ болон чиглэлийн аль алинаар нь бүрэн дүрслэгдсэн байдаг. Импульсийн чиглэлийг сум эсвэл вектороор харуулав.
Импульсийн нэгж нь кг м/с (секундэд килограмм метр) эсвэл N с (Ньютон секунд) юм.
Импульс - Импульс нь шинэ хүчнээс үүдсэн импульсийн өөрчлөлт юм; энэ хүч нь хүчний чиглэлээс хамааран эрч хүчийг нэмэгдүүлэх буюу багасгах болно; Өмнө нь хөдөлж байсан объект руу чиглэсэн эсвэл түүнээс хол. Хэрэв шинэ хүч (N) нь биетийн (х) импульсийн чиглэлд явж байвал х-ийн импульс нэмэгдэх болно; тиймээс хэрэв N эсрэг чиглэлд х объект руу явж байвал х удааширч, түүний импульс буурна.
Импульсийн хадгалалтыг ойлгоход импульсийн чиглэл чухал байдаг. Систем дэх импульсийг вектор нэмэх замаар нэмдэг. Вектор нэмэх дүрмийн дагуу эсрэг чиглэлд явж буй ижил хэмжээний импульстэй тодорхой хэмжээний импульс нэмэхэд нийт тэг импульс өгнө. Жишээлбэл, буу буудах үед жижиг масс (сум) нэг чиглэлд өндөр хурдтай хөдөлдөг. Илүү том масс (буу) эсрэг чиглэлд илүү удаан хурдтайгаар хөдөлдөг. Бууны ухрах нь импульс хадгалагддагтай холбоотой юм. Буу нь илүү их масстай тул сумнаас бага хурдтайгаар буцаж хөдөлдөг. Сумны импульс болон бууны импульс хэмжээнээрээ яг тэнцүү боловч чиглэлийн хувьд эсрэг байна. Бууны импульс дээр сумны импульсийг нэмэхийн тулд вектор нэмэхийг ашиглавал (хэмжээ нь тэнцүү боловч эсрэг чиглэлд) системийн нийт импульс тэг болно. Бууны сумны системийн импульс хадгалагдлаа.
Хоёр объект хоорондоо мөргөлдөхийг мөргөлдөх гэж нэрлэдэг. Физикийн хувьд мөргөлдөөн нь осолд орох шаардлагагүй (хоёр машин хоорондоо мөргөлдөх гэх мэт), гэхдээ хоёр буюу түүнээс дээш хөдөлж буй биетүүд бие биендээ богино хугацаанд хүч үзүүлэх аливаа үйл явдал байж болно.
Мөргөлдөөний хоёр төрөл байдаг - уян хатан ба уян хатан бус
Уян хатан мөргөлдөөн нь кинетик энерги алдагдахгүй байхыг хэлнэ. Хоёр объект мөргөлдөхдөө "үсрэх" үед уян харимхай мөргөлдөөн үүсдэг.
Мөргөлдөж буй биеийн зарим кинетик энерги алдагдахыг уян хатан бус мөргөлдөөн гэнэ. Энэ нь энерги нь дулаан эсвэл дуу чимээ гэх мэт өөр төрлийн энерги болж хувирдагтай холбоотой юм. Хоёр объект мөргөлдөж, бие биенээсээ холдохгүй байх үед уян хатан бус мөргөлдөөн үүсдэг.
Жишээ нь:
Физикийн чухал онол бол импульс хадгалагдах хууль юм. Энэ хууль нь хоёр объект мөргөлдөх үед импульс юу болохыг тайлбарладаг. Битүү системд хоёр биет мөргөлдөхөд мөргөлдөхөөс өмнөх хоёр биетийн нийлбэр импульс нь мөргөлдсөний дараах хоёр биетийн нийт импульстэй ижил байна гэж хуульд заасан байдаг. Объект бүрийн импульс өөрчлөгдөж болох ч нийт импульс нь хэвээр байх ёстой.
Жишээ нь: 10 кг масстай улаан бөмбөг зүүн зүгт 5м/с хурдтай явж байгаад баруун тийш 10м/с хурдтай явж байгаа 20 кг масстай цэнхэр бөмбөгтэй мөргөлдвөл ямар үр дүн гарах вэ? ?
Эхлээд бид мөргөлдөхөөс өмнөх бөмбөг бүрийн импульсийг тодорхойлно.
Улаан бөмбөг = 10 кг * 5 м/с = 50 кг м/с зүүн
Цэнхэр бөмбөг = 20 кг * 10 м/с = 200 кг м/с баруун
Үүссэн импульс нь хоёулаа бөмбөг = 150 кг м/с баруун тийш байх болно
Тайлбар: Хөдөлгөөнгүй байгаа биетийн импульс 0 кг м/с байна.
Бидний дээр дурдсан импульс нь шугаман импульс юм. Энэ нь импульсийн талаарх бидний ойлголттой нийцдэг - том, хурдан хөдөлж буй биет нь жижиг, удаан биетээс илүү их импульстэй байдаг. Шугаман импульсийг p = mv гэж илэрхийлнэ
Шугаман импульс хадгалагдах зарчмын дагуу гадны хүч байхгүй үед системийн нийт импульс өөрчлөгддөггүй. Бие даасан бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн импульс өөрчлөгдөж болох бөгөөд ихэвчлэн өөрчлөгддөг боловч системийн нийт импульс тогтмол хэвээр байна.
Харин тойрог дотор хөдөлж буй объектуудын талаар юу хэлэх вэ? Бид өнцгийн импульсийг яг адилхан төсөөлж чадахгүй нь харагдаж байна. Инерцийн момент ба өнцгийн хурдны үржвэртэй тэнцүү байх эргэдэг эсвэл дугуй хөдөлгөөнтэй биетийн импульсийг өнцгийн импульс гэнэ. Өнцгийн импульс нь секундэд килограмм метр квадратаар хэмжигддэг.
Эргэдэг бие нь инерцийн момент гэж нэрлэгддэг инерцтэй холбоотой байдаг. Инерцийн момент нь эргэлтийн момент (хүчтэй тэнцүү эргэлт) үйлчлэх үед эргэлтийн хурд өөрчлөгдөхөд үзүүлэх эсэргүүцэл учраас шугаман импульсийн масстай адил юм.
Инерцийн момент нь дараахь зүйлээс хамаарна.
Өнцгийн импульсийг L = Iω гэж илэрхийлнэ. Энэ тэгшитгэл нь шугаман импульсийн p = mv гэсэн тодорхойлолтын аналог юм. Шугаман импульсийн нэгж кг м/с, өнцгийн импульсийн нэгж кг м2/с байна. Бидний таамаглаж байсанчлан, дэлхий гэх мэт инерцийн I момент нь маш их байдаг объект маш том өнцгийн импульстэй байдаг. Центрифуг гэх мэт ω том өнцгийн хурдтай объект бас нэлээд том өнцгийн импульстэй байдаг.
Өнцгийн импульс хадгалагдах нь олон үзэгдлийг тайлбарладаг. Хэрэв гаднах момент дээр ажиллахгүй бол системийн нийт өнцгийн импульс өөрчлөгдөхгүй хэвээр байна. Эргэлтийн хурд нь инерцийн моментийг өөрчлөх замаар л өөрчлөгдөж болно.
Өнцгийн импульс хадгалагдах жишээ бол мөсөн гулгагч эргүүлэх үед юм. Түүний тэшүүр болон мөс хооронд харьцангуй бага үрэлт байдаг бөгөөд үрэлт нь эргэлтийн цэгт маш ойрхон байдаг тул түүний цэвэр эргүүлэх хүч тэгтэй маш ойрхон байна. Тиймээс тэр нэлээд удаан эргэлдэж чаддаг. Тэр бас өөр зүйл хийж чадна. Тэр гар, хөлөө татах замаар эргэх хурдаа нэмэгдүүлж чадна. Яагаад гар, хөлөө татах нь түүний эргэх хурдыг нэмэгдүүлдэг вэ? Хариулт нь түүний өнцгийн импульс нь түүний цэвэр эргүүлэх момент нь өчүүхэн бага байдаг тул тогтмол байдаг. Гараа татах үед түүний эргэлтийн хурд ихээхэн нэмэгдэж, инерцийн моментыг бууруулдаг. Түүний гарыг татах ажил нь эргэлтийн кинетик энергийг нэмэгдүүлдэг.
Ямар нэгэн зүйл инерцийн моментийг бууруулснаас болж эргэлтийн хурдаа нэмэгдүүлдэг объектуудын өөр хэд хэдэн жишээ бий. Торнадо бол нэг жишээ юм. Хар салхи үүсгэдэг шуурганы систем аажмаар эргэлддэг. Эргэлтийн радиус нарийсах үед, тэр ч байтугай орон нутгийн бүс нутагт ч өнцгийн хурд нэмэгдэж, заримдаа хар салхины ширүүн түвшинд хүрдэг. Дэлхий бол өөр нэг жишээ юм. Манай гараг хий, тоосны асар том үүлнээс үүссэн бөгөөд түүний эргэлт нь илүү том үүлэн доторх үймээн самуунаас үүдэлтэй юм. Таталцлын хүч үүл агшиж улмаар эргэлтийн хурд нэмэгджээ.
Хүний хөдөлгөөний хувьд хөл нь газраас түлхэж байх үед бие нь хүрээлэн буй орчинтой харьцах үед өнцгийн импульс хадгалагдана гэж найдаж болохгүй. Сансарт хөвж буй сансрын нисгэгчид хөдөлгөөнгүй бол хөлөг онгоцны доторхтой харьцуулахад өнцгийн импульс байхгүй. Тэдний бие нь савны хажуугаас түлхэхгүй л бол яаж мушгисан ч энэ тэг үнэ цэнээ хадгалсаар байх болно.
