Bevarelsesretningsmoment, klassisk mekanik

2617
Simon Doyle

Det momentum eller momentum, Også kendt som momentum, det er defineret som en fysisk størrelse i vektortypeklassifikationen, som beskriver den bevægelse, som et legeme udfører i mekanisk teori. Der er flere typer mekanik, der er defineret i mængden af ​​bevægelse eller momentum.

Klassisk mekanik er en af ​​disse typer mekanikker og kan defineres som et produkt af kroppens masse og som bevægelseshastigheden i et givet øjeblik. Relativistisk mekanik og kvantemekanik er også en del af lineær momentum.

Der er forskellige formuleringer for bevægelsesmængden. For eksempel definerer Newtons mekanik det som et produkt af masse og hastighed, mens Lagrangiansk mekanik kræver brug af selvtilstødende operatorer defineret på et vektorrum i en uendelig dimension.

Momentet styres af en bevaringslov, der siger, at det samlede momentum for ethvert lukket system ikke kan ændres og altid vil forblive konstant i tiden..

Artikelindeks

  • 1 Lov om bevarelse af momentum
  • 2 Klassisk mekanik
    • 2.1 Newtons mekanik
    • 2.2 Langragian og Hamiltonian mekanik
    • 2.3 Mekanik for kontinuerlige medier
  • 3 Relativistisk mekanik
  • 4 Kvantemekanik
  • 5 Forholdet mellem momentum og momentum
  • 6 Momentum-øvelse
    • 6.1 Løsning
  • 7 Referencer

Lov om bevarelse af momentum

Generelt siger loven om bevarelse af momentum eller momentum, at når et legeme er i ro, er det lettere at forbinde inerti med masse.

Takket være massen opnår vi størrelsen, der giver os mulighed for at fjerne et legeme i ro, og i tilfælde af at kroppen allerede er i bevægelse, vil massen være en afgørende faktor, når hastighedsretningen ændres.

Dette betyder, at afhængighed af mængden af ​​lineær bevægelse, vil kroppens inerti afhænge af både massen og hastigheden..

Momentumsligningen udtrykker, at momentum svarer til massens produkt og kroppens hastighed.

p = mv

I dette udtryk er p momentum, m er massen og v er hastigheden.

Klassisk mekanik

Klassisk mekanik studerer lovgivningen om opførsel af makroskopiske legemer i hastigheder, der er meget langsommere end lysets. Denne momentummekaniker er opdelt i tre typer:

Newtons mekanik

Newtonsk mekanik, opkaldt efter Isaac Newton, er en formel, der studerer bevægelsen af ​​partikler og faste stoffer i et tredimensionelt rum. Denne teori er opdelt i statisk mekanik, kinematisk mekanik og dynamisk mekanik..

Statik beskæftiger sig med de kræfter, der anvendes i en mekanisk ligevægt, kinematik studerer bevægelsen uden at tage højde for dens resultat, og mekanikken studerer både bevægelser og resultaterne af den samme..

Newtons mekanik bruges primært til at beskrive fænomener, der forekommer med en hastighed, der er meget langsommere end lysets hastighed og i en makroskopisk skala..

Langragian og Hamiltonian Mechanics

Langriansk mekanik og Hamilton-mekanik er meget ens. Langragiansk mekanik er meget generel; af den grund er dens ligninger uændrede med hensyn til en eller anden ændring, der sker i koordinaterne.

Denne mekanik tilvejebringer et system med en vis mængde differentialligninger kendt som ligninger af bevægelse, hvormed det kan udledes, hvordan systemet vil udvikle sig.

På den anden side repræsenterer Hamiltonians mekanik den øjeblikkelige udvikling af ethvert system gennem første ordens differentialligninger. Denne proces gør det muligt for ligningerne at være meget lettere at integrere.

Kontinuerlig mediemekanik

Kontinuerlig mediemekanik bruges til at tilvejebringe en matematisk model, hvor ethvert materiales opførsel kan beskrives.

Kontinuerlige medier bruges, når vi ønsker at finde frem til væskens momentum; i dette tilfælde tilføjes momentet for hver partikel.

Relativistisk mekanik

Den relativistiske mekanisme af momentum - også efter Newtons love - siger, at da tid og rum eksisterer uden for ethvert fysisk objekt, finder galilensk invarians sted.

Einstein fastholder for sin del, at postulationen af ​​ligningerne ikke afhænger af en referenceramme, men accepterer, at lysets hastighed er uforanderlig.

I momentum fungerer relativistisk mekanik svarende til klassisk mekanik. Dette betyder, at denne størrelse er større, når den refererer til store masser, der bevæger sig med meget høje hastigheder..

Til gengæld indikerer det, at et stort objekt ikke kan nå lysets hastighed, for til sidst ville dets momentum være uendelig, hvilket ville være en urimelig værdi..

Kvantemekanik

Kvantemekanik er defineret som en artikulationsoperator i en bølgefunktion, og som følger Heinsenberg usikkerhedsprincippet.

Dette princip sætter grænser for præcisionen af ​​momentet og placeringen af ​​det observerbare system, og begge kan opdages på samme tid..

Kvantemekanik bruger relativistiske elementer, når man løser forskellige problemer; denne proces er kendt som relativistisk kvantemekanik.

Forholdet mellem momentum og momentum

Som tidligere nævnt er momentum et produkt af objektets hastighed og masse. I samme felt er der et fænomen kendt som impuls, som ofte forveksles med momentum..

Impulsen er et produkt af kraften og den tid, hvorunder kraften påføres, og er karakteriseret ved at blive betragtet som en vektormængde.  

Hovedforholdet mellem momentum og momentum er, at momentum, der anvendes på en krop, er lig med ændringen i momentum..

Da momentum er et produkt af kraft og tid, forårsager en bestemt kraft, der påføres i en given tid, en ændring i momentum (uden at tage højde for objektets masse).

Momentum øvelse

En baseball med en masse på 0,15 kg bevæger sig med en hastighed på 40 m / s, når den rammes af en flagermus, der vender sin retning og opnår en hastighed på 60 m / s, hvilken gennemsnitskraft udviste flagermusen på bolden, hvis den var i kontakt med det 5 ms?.

Opløsning

Data

m = 0,15 kg

vi = 40 m / s

vf = - 60 m / s (tegnet er negativt, da det ændrer retning)

t = 5 ms = 0,005 s

Δp = I

pf - pi = I

m.vf - m.vi = F.t

F = m. (Vf - vi) / t

F = 0,15 kg. (- 60 m / s - 40 m / s) / 0,005 s

F = 0,15 kg. (- 100 m / s) / 0,005 s

F = - 3000 N

Referencer

  1. Fysik: Øvelser: Mængde af bevægelse. Hentet den 8. maj 2018 fra The Physics: science of phenomena: lafisicacienciadelosfenomenos.blogspot.com
  2. Impuls og momentum. Hentet den 8. maj 2018 fra The Physics Hypertextbook: physics.info
  3. Momentum og impulsforbindelse. Hentet den 8. maj 2018 fra The Physics Classroom: physicsclassroom.com
  4. Momentum. Hentet den 8. maj 2018 fra Encyclopædia Britannica: britannica.com
  5. Momentum. Hentet den 8. maj 2018 fra The Physics Classroom: physicsclassroom.com
  6. Momentum. Hentet den 8. maj 2018 fra Wikipedia: en.wikipedia.org.

Endnu ingen kommentarer