Съдържание
От завъртането на махалото до топката, която се търкаля по хълм, импулсът служи като полезен начин за изчисляване на физическите свойства на обектите. Можете да изчислите импулс за всеки обект в движение с определена маса. Независимо от това дали неговата планета е на орбита около слънцето или електрони се сблъскват един с друг при високи скорости, импулсът винаги е продукт на масата и скоростта на обекта.
Изчислете инерция
Изчислявате импулс с помощта на уравнението
р = MVкъде инерция р се измерва в kg m / s, маса m в кг и скорост V в м / с. Това уравнение за инерция във физиката ви казва, че импулсът е вектор, който сочи по посока на скоростта на даден обект. Колкото по-голяма е масата или скоростта на даден обект в движение, толкова по-голям ще бъде импулсът и формулата се прилага за всички мащаби и размери на обектите.
Ако е електрон (с маса 9,1 × 10 −31 kg) се движеше с 2.18 × 106 m / s, импулсът е произведение на тези две стойности. Можете да умножите масата 9,1 × 10 −31 kg и скоростта 2.18 × 106 m / s, за да получите импулса 1.98 × 10 −24 kg m / s. Това описва инерцията на един електрон в Bohr модела на водородния атом.
Промяна в инерцията
Можете също да използвате тази формула, за да изчислите промяната в инерцията. Промяната в инерцията АР ("delta p") се дава от разликата между импулса в една точка и импулса в друга точка. Можете да напишете това като Δp = m1V1 - м2V2 за масата и скоростта в точка 1 и масата и скоростта в точка 2 (посочена от абонатите).
Можете да напишете уравнения, за да опишете два или повече обекта, които се сблъскват един с друг, за да определите как промяната в инерцията влияе върху масата или скоростта на обектите.
Опазването на инерцията
По същия начин чукането на топки в басейн един срещу друг предава енергия от една топка на следваща, предмети, които се сблъскват един с друг инерция на трансфер. Според закона за запазване на импулса се запазва общата инерция на една система.
Можете да създадете формула на общия импулс като сумата на момента за обектите преди сблъсъка и да го зададете като равен на общия импулс на обектите след сблъсъка. Този подход може да се използва за решаване на повечето проблеми във физиката, включващи сблъсъци.
Пример за запазване на инерцията
Когато се занимавате със запазване на проблемите с инерцията, вие вземате предвид началните и крайните състояния на всеки от обектите в системата. Първоначалното състояние описва състоянията на обектите непосредствено преди сблъсъка да се случи, а крайното - веднага след сблъсъка.
Ако автомобил с тегло 1500 кг (A) с движение с 30 m / s в +х посока се блъсна в друг автомобил (Б) с маса 1500 кг, движещ се с 20 м / сек в -х посока, по същество комбинираща се върху удара и продължавайки да се движи след това, сякаш са единична маса, каква ще бъде скоростта им след сблъсъка?
Използвайки запазването на импулса, можете да зададете началния и крайния общ инерция на сблъсъка, равен един на друг като рTi = рте _or _pА + рB = рTf за инерцията на кола A, рА и скорост на кола B, рB. Или в пълен размер, с mкомбиниран като общата маса на комбинираните автомобили след сблъсъка:
m_Av_ {Ai} + m_Bv_ {Bi} = m_ {комбиниран} v_fКъдето Vе е крайната скорост на комбинираните автомобили, а абонатите "i" означават начални скорости. Използвате −20 m / s за първоначалната скорост на автомобил B, тъй като неговото движение в -х посока. Разделяне чрез mкомбиниран (и обръщане за яснота) дава:
v_f = frac {m_Av_ {Ai} + m_Bv_ {Bi}} {m_ {комбиниран}}И накрая, замествайки известните стойности, отбелязвайки това mкомбиниран е просто mА + mB, дава:
начало {подравнено} v_f & = frac {1500 {kg} × 30 {m / s} + 1500 {kg} × -20 {m / s}} {(1500 + 1500) {kg} } & = frac {45000 {kg m / s} - 30000 {kg m / s}} {3000 {kg}} & = 5 {m / s} край {подравнен}Обърнете внимание, че въпреки равните маси, фактът, че кола A се е движила по-бързо от кола B, означава комбинираната маса след сблъсъка продължава да се движи в +х посока.