Vsebina
Od nihanja nihala do kroglice, ki se valja po hribu, zagon služi kot koristen način za izračun fizikalnih lastnosti predmetov. Za vsak predmet v gibanju lahko določite zagon z določeno maso. Ne glede na to, ali je njegov planet v orbiti okoli sonca ali elektroni, ki se med seboj trkajo pri velikih hitrostih, je zagon vedno produkt mase in hitrosti predmeta.
Izračunaj zagon
Zagon izračunate z enačbo
p = mvkjer zagon str se meri v kg m / s, masa m v kg in hitrosti v v m / s. Ta enačba za zagon v fiziki vam pove, da je zagon vektor, ki kaže v smeri hitrosti predmeta. Večja kot je masa ali hitrost predmeta v gibanju, večji bo zagon in formula velja za vse lestvice in velikosti predmetov.
Če je elektron (z maso 9,1 × 10 −31 kg) se je premikal pri 2,18 × 106 m / s, zagon je produkt teh dveh vrednosti. Maso lahko pomnožite 9,1 × 10 −31 kg in hitrost 2,18 × 106 m / s, da dobimo zagon 1,98 × 10 −24 kg m / s. Ta opisuje zagon elektrona v Bohrovem modelu vodikovega atoma.
Sprememba v momentu
S to formulo lahko uporabite tudi za izračun spremembe v zagonu. Sprememba zagona Δp ("delta p") je podana z razliko med momentom v eni točki in momentom v drugi točki. To lahko napišete kot Δp = m1v1 - m2v2 za maso in hitrost v točki 1 ter maso in hitrost v točki 2 (označeno z naročniki).
Lahko napišete enačbe, da opišete dva ali več predmetov, ki se med seboj trčita, da ugotovite, kako sprememba trenutka vpliva na maso ali hitrost predmetov.
Ohranjanje trenutka
Na podoben način trkanje kroglic v bazenu drug proti drugemu prenaša energijo iz ene kroglice na drugo, predmeti, ki trčijo med seboj, prenašajo zagon. Po zakonu ohranitve zagona se ohrani skupni zagon sistema.
Formulo skupnega zagona lahko ustvarite kot vsoto trenutka za predmete pred trkom in to nastavite kot enako skupnemu zagonu predmetov po trku. Ta pristop je mogoče uporabiti za reševanje večine fizičnih težav, ki vključujejo trke.
Primer ohranitve trenutka
Ko se ukvarjate z ohranjanjem težav z zagonom, upoštevate začetna in končna stanja vsakega od predmetov v sistemu. Začetno stanje opisuje stanja predmetov tik pred trkom, končno pa takoj po trku.
Če avtomobil 1.500 kg (A) z gibanjem pri 30 m / s v +x smer je strmoglavila v drug avtomobil (B) z maso 1.500 kg, ki se je 20 m / s premikal v -x smer, ki se v bistvu združuje ob udarcu in se naprej premika, kot da bi bili ena sama masa, kakšna bi bila njihova hitrost po trku?
S pomočjo ohranitve zagona lahko nastavite začetni in končni skupni zagon trka enak drugemu kot strTi = strTf _or _pA + strB = strTf za zagon avtomobila A, strA in zagon avtomobila B, strB. Ali v celoti, s mkombinirani kot skupna masa kombiniranih avtomobilov po trčenju:
m_Av_ {Ai} + m_Bv_ {Bi} = m_ {kombinirano} v_fKje vf je končna hitrost kombiniranih avtomobilov, naročnine "i" pa pomenijo začetne hitrosti. Za začetno hitrost avtomobila B uporabite –20 m / s, ker se ta premika v -x smer. Delitev skozi mkombinirani (in obratno za jasnost) daje:
v_f = frac {m_Av_ {Ai} + m_Bv_ {Bi}} {m_ {kombinirano}}In končno, nadomeščanje znanih vrednosti in to ugotavljanje mkombinirani je preprosto mA + mB, daje:
začni {poravnano} 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} konec {poravnano}Upoštevajte, da kljub enaki masi dejstvo, da se je avtomobil A premikal hitreje od avtomobila B, pomeni, da se združena masa po trčenju še naprej premika v +x smer.