BEVEGELSESMENGDE: BEVARINGSLOV, KLASSISK MEKANIKK - FYSISK - 2026

Den mengde av bevegelse eller lineær fart , også kjent som momentum, er definert som en fysisk størrelse i vektortypen klassifisering, som beskriver bevegelsen at et organ utfører i mekanisk teori. Det er flere typer mekanikk som er definert i mengden bevegelse eller fart.

Klassisk mekanikk er en av de typene mekanikere og kan defineres som produktet av kroppens masse og bevegelsens hastighet på et gitt tidspunkt. Relativistisk mekanikk og kvantemekanikk er også en del av lineær momentum.

Det er forskjellige formuleringer for mengden bevegelse. For eksempel definerer Newtonian mekanics det som produktet av masse og hastighet, mens Lagrangian mekanics krever bruk av selvtilgrensende operatører definert på et vektorrom i en uendelig dimensjon.

Momentet styres av en bevaringslov som sier at total fart på et lukket system ikke kan endres og alltid vil forbli konstant over tid.

Lov om bevaring av fart

Generelt uttrykker loven om bevaring av fart eller fremdrift at når et legeme er i ro, er det lettere å assosiere treghet med masse.

Takket være massen oppnår vi størrelsen som gjør at vi kan fjerne et legeme i ro, og i tilfelle kroppen allerede er i bevegelse, vil massen være en avgjørende faktor når vi endrer retningen på hastigheten.

Dette betyr at avhengig av mengden av lineær bevegelse, tregheten til et legeme vil avhenge av både massen og hastigheten.

Momentumligningen uttrykker at momentumet tilsvarer masseproduktet og kroppens hastighet.

p = mv

I dette uttrykket er p momentumet, m er massen og v er hastigheten.

Klassisk mekanikk

Klassisk mekanikk studerer lovene for oppførsel til makroskopiske kropper i hastigheter som er mye lavere enn lyset. Denne momentummekanikeren er delt inn i tre typer:

Newtonsk mekanikk

Newtonsk mekanikk, oppkalt etter Isaac Newton, er en formel som studerer bevegelse av partikler og faste stoffer i tredimensjonalt rom. Denne teorien er delt inn i statisk mekanikk, kinematisk mekanikk og dynamisk mekanikk.

Statikken tar for seg kreftene som brukes i en mekanisk likevekt, kinematikken studerer bevegelsen uten å ta hensyn til resultatet av det samme og mekanikken studerer både bevegelsene og resultatene av det samme.

Newtonsk mekanikk brukes først og fremst for å beskrive fenomener som oppstår med en hastighet som er mye saktere enn lysets hastighet og i en makroskopisk skala.

Langragian og Hamiltonian Mechanics

Langrian mekanics og Hamiltonian mechanics er veldig like. Langragian mekanikk er veldig generell; av den grunn er ligningene ufravikelige med hensyn til en viss endring i koordinatene.

Denne mekanikken gir et system med en viss mengde differensialligninger kjent som bevegelsesligninger, som det kan utledes hvordan systemet vil utvikle seg.

På den annen side representerer Hamiltonian mekanikk den øyeblikkelige utviklingen av ethvert system gjennom førsteordens differensialligninger. Denne prosessen gjør at ligningene kan være mye enklere å integrere.

Kontinuerlig mediemekanikk

Kontinuerlig mediemekanikk brukes til å tilveiebringe en matematisk modell der atferden til hvilket som helst materiale kan beskrives.

Kontinuerlige medier brukes når vi ønsker å finne frem momentumet til en væske; i dette tilfellet tilføres momentumet til hver partikkel.

Relativistisk mekanikk

Den relativistiske mekanikken i bevegelsesmengde - også etter Newtons lover - uttaler at siden tid og rom eksisterer utenfor ethvert fysisk objekt, finner Galilean invariance sted.

Einstein på sin side hevder at postuleringen av ligningene ikke er avhengig av en referanseramme, men aksepterer at lysets hastighet er ufravikelig.

I fart, relativistisk mekanikk fungerer som klassisk mekanikk. Dette betyr at denne størrelsesorden er større når den refererer til store masser, som beveger seg i veldig høye hastigheter.

I sin tur indikerer det at en stor gjenstand ikke kan nå lysets hastighet, for etter hvert vil dens momentum være uendelig, noe som ville være en urimelig verdi.

Kvantemekanikk

Kvantemekanikk er definert som en artikulasjonsoperatør i en bølgefunksjon og som følger Heinsenbergs usikkerhetsprinsipp.

Dette prinsippet setter grenser for presisjonen i øyeblikket og plasseringen av det observerbare systemet, og begge kan oppdages samtidig.

Kvantemekanikk bruker relativistiske elementer når man takler forskjellige problemer; denne prosessen er kjent som relativistisk kvantemekanikk.

Forholdet mellom fart og fart

Som nevnt tidligere er momentum produktet av gjenstandens hastighet og masse. På samme felt er det et fenomen som kalles momentum, som ofte forveksles med momentum.

Momentet er produktet av kraften og tiden hvor kraften påføres og er preget av å bli betraktet som en vektormengde.

Hovedforholdet mellom momentum og momentum er at momentumet som påføres en kropp er lik endringen i momentum.

Siden momentumet er produktet av kraft og tid, forårsaker en viss kraft som påføres på en gitt tid en endring i momentumet (uten å ta hensyn til gjenstandens masse).

Momentum trening

En baseball med masse 0,15 kg beveger seg med en hastighet på 40 m / s når den blir truffet av et flaggermus som snur retningen og oppnår en hastighet på 60 m / s, hvilken gjennomsnittlig kraft utøvde flaggermus på ballen hvis den var i kontakt med disse 5 ms ?.

Løsning

Data

m = 0,15 kg

vi = 40 m / s

vf = - 60 m / s (skiltet er negativt siden det endrer retning)

t = 5 ms = 0,005 s

Δp = jeg

pf - pi = I

m.vf - m.vi = Ft

F = m. (Vf - vi) / t

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

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

F = - 3000 N

referanser

1. Fysikk: Øvelser: Bevegelsesmengde. Hentet 8. mai 2018, fra The Physics: science of phenomena: lafisicacienciadelosfenomenos.blogspot.com
2. Impuls og fart. Hentet 8. mai 2018, fra The Physics Hypertextbook: physics.info
3. Momentum og impulsforbindelse. Hentet 8. mai 2018, fra The Physics Classroom: physicsclassroom.com
4. Momentum. Hentet 8. mai 2018, fra Encyclopædia Britannica: britannica.com
5. Momentum. Hentet 8. mai 2018, fra The Physics Classroom: physicsclassroom.com
6. Momentum. Hentet 8. mai 2018, fra Wikipedia: en.wikipedia.org.