Bevarande lagens momentum, klassisk mekanik

981
Alexander Pearson

De momentum eller momentum, Även känd som momentum, definieras det som en fysisk storlek i vektortypsklassificeringen, som beskriver rörelsen som en kropp utför i mekanisk teori. Det finns flera typer av mekanik som definieras i mängden rörelse eller momentum.

Klassisk mekanik är en av dessa typer av mekanik och kan definieras som produkten av kroppens massa och som rörelsehastigheten vid ett givet ögonblick. Relativistisk mekanik och kvantmekanik är också en del av linjär momentum.

Det finns olika formuleringar för mängden rörelse. Newtons mekanik definierar det till exempel som produkten av massa och hastighet, medan Lagrangians mekanik kräver användning av självanslutande operatörer definierade på ett vektorutrymme i en oändlig dimension.

Drivkraften styrs av en lag för bevarande, som säger att det totala momentet för ett slutet system inte kan ändras och alltid kommer att förbli konstant i tiden..

Artikelindex

  • 1 Lag om bevarande av fart
  • 2 Klassisk mekanik
    • 2.1 Newtons mekanik
    • 2.2 Langragian och Hamiltonian mekanik
    • 2.3 Mekanik för kontinuerliga medier
  • 3 Relativistisk mekanik
  • 4 Kvantmekanik
  • 5 Förhållandet mellan momentum och momentum
  • 6 Momentum Motion
    • 6.1 Lösning
  • 7 Referenser

Lag om bevarande av fart

I allmänna termer säger lagen om bevarande av momentum eller momentum att när en kropp är i vila är det lättare att associera tröghet med massa.

Tack vare massan får vi storleken som gör att vi kan ta bort en kropp i vila och, om kroppen redan är i rörelse, kommer massan att vara en avgörande faktor när vi ändrar hastighetens riktning.

Detta betyder att, beroende på mängden linjär rörelse, kommer kroppens tröghet att bero på både massan och hastigheten..

Momentets ekvation uttrycker att momentet motsvarar massans och kroppens hastighet.

p = mv

I detta uttryck är p momentum, m är massan och v är hastigheten.

Klassisk mekanik

Klassisk mekanik studerar lagarna för makroskopiska kroppars beteende i hastigheter som är mycket långsammare än ljusets. Denna momentomekaniker är uppdelad i tre typer:

Newtons mekanik

Newtons mekanik, uppkallad efter Isaac Newton, är en formel som studerar rörelsen av partiklar och fasta ämnen i tredimensionellt utrymme. Denna teori är indelad i statisk mekanik, kinematisk mekanik och dynamisk mekanik..

Statik handlar om de krafter som används i en mekanisk jämvikt, kinematik studerar rörelsen utan att ta hänsyn till dess resultat och mekanik studerar både rörelserna och resultaten av densamma..

Newtons mekanik används främst för att beskriva fenomen som uppstår med en hastighet som är mycket långsammare än ljusets hastighet och i makroskopisk skala..

Langragian och Hamiltonian Mechanics

Langrian mekanik och Hamilton mekanik är mycket lika. Langragian mekanik är mycket allmän; av den anledningen är dess ekvationer oförändrade med avseende på någon förändring som sker i koordinaterna.

Denna mekanik tillhandahåller ett system med en viss mängd differentiella ekvationer som kallas rörelseekvationer, med vilka man kan härleda hur systemet kommer att utvecklas.

Å andra sidan representerar Hamiltonian mekanik den momentana utvecklingen av alla system genom första ordningens differentiella ekvationer. Denna process gör det möjligt för ekvationerna att bli mycket enklare att integrera.

Kontinuerlig mediamekanik

Kontinuerlig mediamekanik används för att tillhandahålla en matematisk modell där beteendet hos något material kan beskrivas.

Kontinuerliga media används när vi vill ta reda på en vätske; i detta fall tillsätts momentet för varje partikel.

Relativistisk mekanik

Den relativistiska mekaniken för momentum - även efter Newtons lagar - säger att eftersom tid och rymd existerar utanför något fysiskt objekt, sker galilisk invarians..

För sin del hävdar Einstein att postulationen av ekvationerna inte beror på en referensram utan accepterar att ljusets hastighet är oföränderlig.

I momentum fungerar relativistisk mekanik som klassisk mekanik. Detta innebär att denna storlek är större när det avser stora massor som rör sig i mycket höga hastigheter..

I sin tur indikerar det att ett stort objekt inte kan nå ljusets hastighet, för så småningom skulle dess fart bli oändligt, vilket skulle vara ett orimligt värde..

Kvantmekanik

Kvantmekanik definieras som en artikulationsoperator i en vågfunktion och som följer Heinsenbergs osäkerhetsprincip.

Denna princip sätter gränser för det observerbara systemets momentum och position, och båda kan upptäckas samtidigt..

Kvantmekanik använder relativistiska element när man hanterar olika problem; denna process är känd som relativistisk kvantmekanik.

Förhållandet mellan momentum och momentum

Som nämnts tidigare är momentum produkten av objektets hastighet och massa. I samma fält finns det ett fenomen som kallas impuls, som ofta förväxlas med momentum..

Impulsen är produkten av kraften och den tid under vilken kraften appliceras och kännetecknas av att den betraktas som en vektormängd.  

Huvudförhållandet mellan momentum och momentum är att den momentum som appliceras på en kropp är lika med förändringen i momentum..

Eftersom momentum är en produkt av kraft och tid orsakar i sin tur en viss kraft som appliceras under en given tid en förändring i momentum (utan att ta hänsyn till objektets massa).

Momentum motion

En baseboll med en massa på 0,15 kg rör sig med en hastighet på 40 m / s när den träffas av en slagträ som vänder sin riktning och får en hastighet på 60 m / s, vilken genomsnittlig kraft utövade slagträet på bollen om den var i kontakt med den 5 ms?.

Lösning

Data

m = 0,15 kg

vi = 40 m / s

vf = - 60 m / s (tecknet är negativt eftersom det ändrar riktning)

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.

Referenser

  1. Fysik: Övningar: Mängd rörelse. Hämtad den 8 maj 2018 från The Physics: science of phenomena: lafisicacienciadelosfenomenos.blogspot.com
  2. Impuls och fart. Hämtad den 8 maj 2018 från The Physics Hypertextbook: physics.info
  3. Momentum och impulsförbindelse. Hämtad den 8 maj 2018 från The Physics Classroom: physicsclassroom.com
  4. Momentum. Hämtad den 8 maj 2018 från Encyclopædia Britannica: britannica.com
  5. Momentum. Hämtad den 8 maj 2018 från The Physics Classroom: physicsclassroom.com
  6. Momentum. Hämtad den 8 maj 2018 från Wikipedia: en.wikipedia.org.

Ingen har kommenterat den här artikeln än.