KOLIČINA POKRETA: ZAKON OČUVANJA, KLASIČNA MEHANIKA - FIZIČKA - 2024

Količina gibanja ili gibanja, također poznat kao zamah, definira se kao fizička veličina u klasifikaciji vektora tipa, koji opisuje kretanje da tijelo nastupa u mehaničke teorije. Postoji nekoliko vrsta mehanike koje su definirane količinom pokreta ili zamahom.

Klasična mehanika jedna je od takvih vrsta mehanike i može se definirati kao proizvod mase tijela i brzine kretanja u određenom trenutku. Relativistička mehanika i kvantna mehanika također su dio linearnog zamaha.

Postoje različite formulacije za količinu pokreta. Primjerice, Newtonova mehanika to definira kao proizvod mase i brzine, dok Lagrangijeva mehanika zahtijeva uporabu samo-pridruženih operatora definiranih na vektorskom prostoru u beskonačnoj dimenziji.

Zamahom upravlja zakon o zaštiti koji kaže da se ukupni zamah bilo kojeg zatvorenog sustava ne može izmijeniti i da će uvijek ostati stalan s vremenom.

Zakon očuvanja zamaha

Općenito rečeno, zakon očuvanja zamaha ili zamaha izražava da je tijelo u mirovanju lakše povezati inerciju s masom.

Zahvaljujući masi dobivamo veličinu koja će nam omogućiti uklanjanje tijela u mirovanju, a u slučaju da je tijelo već u pokretu, masa će biti odlučujući faktor pri promjeni smjera brzine.

To znači da će inercija tijela ovisiti o masi i brzini, ovisno o količini linearnog kretanja.

Jednadžba zamaha izražava da moment odgovara proizvodu mase i brzine tijela.

p = mv

U ovom izrazu p je zamah, m je masa, a v je brzina.

Klasična mehanika

Klasična mehanika proučava zakone ponašanja makroskopskih tijela pri brzinama znatno nižim od svjetlosti. Ovaj zamah mehaničar je podijeljen u tri vrste:

Newtonska mehanika

Newtonska mehanika, nazvana po Isaacu Newtonu, formula je koja proučava gibanje čestica i krutih tvari u trodimenzionalnom prostoru. Ova se teorija dijeli na statičku mehaniku, kinematičku mehaniku i dinamičku mehaniku.

Statika se bavi silama koje se koriste u mehaničkoj ravnoteži, kinematika proučava kretanje ne uzimajući u obzir rezultat istih, a mehanika proučava i pokrete i rezultate istih.

Newtonska mehanika prvenstveno se koristi za opisivanje pojava koje se događaju brzinom mnogo sporijom od brzine svjetlosti i na makroskopskoj skali.

Langragijska i Hamiltonska mehanika

Langrijska mehanika i Hamiltonova mehanika vrlo su slične. Langragijska mehanika vrlo je općenita; zbog toga su njegove jednadžbe invarijantne s obzirom na neku promjenu koordinata.

Ova mehanika osigurava sustav određene količine diferencijalnih jednadžbi poznatih kao jednadžbe gibanja, pomoću kojih se može zaključiti kako će se sustav razvijati.

S druge strane, Hamiltonova mehanika predstavlja trenutni razvoj bilo kojeg sustava kroz diferencijalne jednadžbe prvog reda. Ovaj proces omogućava da se jednadžbe mnogo lakše integriraju.

Mehanika kontinuirane medija

Mehanika kontinuiranog medija koristi se za pružanje matematičkog modela gdje se može opisati ponašanje bilo kojeg materijala.

Kontinuirani mediji se koriste kada želimo otkriti zamah neke tekućine; u ovom se slučaju dodaje zamah svake čestice.

Relativistička mehanika

Relativistička mehanika količine kretanja - koja također slijedi Newtonove zakone - kaže da, budući da vrijeme i prostor postoje izvan bilo kojeg fizičkog objekta, odvija se Galilejeva invarijancija.

Einstein sa svoje strane drži da postulacija jednadžbi ne ovisi o referentnom okviru, već prihvaća da je brzina svjetlosti nepromjenjiva.

U zamahu relativistička mehanika djeluje slično kao klasična mehanika. To znači da je ta veličina veća kada se odnosi na velike mase, koje se kreću vrlo velikim brzinama.

Zauzvrat, to ukazuje da veliki objekt ne može dostići brzinu svjetlosti, jer bi na kraju njegov moment bio beskonačan, što bi bila nerazumna vrijednost.

Kvantna mehanika

Kvantna mehanika je definirana kao operator artikulacije u valnoj funkciji i koja slijedi Heinsenbergov princip nesigurnosti.

Ovo načelo postavlja ograničenja u točnosti trenutka i položaja promatranog sustava, a oba se mogu otkriti istodobno.

Kvantna mehanika koristi relativističke elemente za rješavanje različitih problema; ovaj je proces poznat kao relativistička kvantna mehanika.

Odnos zamaha i zamaha

Kao što smo prethodno spomenuli, zamah je proizvod brzine i mase objekta. Na istom polju postoji fenomen poznat kao zamah, koji se često brka s zamahom.

Snaga je proizvod sile i vremena tijekom kojeg se sila primjenjuje, a karakterizira se smatrajući vektorskom količinom.

Glavni odnos između zamaha i zamaha je da je moment primijenjen na tijelo jednak promjeni zamaha.

S druge strane, budući da je moment proizvod sile i vremena, određena sila primijenjena u određenom vremenu uzrokuje promjenu momenta (bez uzimanja u obzir mase predmeta).

Trenutak vježbanja

Baseball mase 0,15 kg kreće se brzinom od 40 m / s kada ga udara palica koja mijenja smjer, postigavši ​​brzinu od 60 m / s, na koju prosječnu silu je palica isticala lopta ako je bio u kontaktu s ovih 5 ms ?.

Riješenje

Podaci

m = 0,15 kg

vi = 40 m / s

vf = - 60 m / s (znak je negativan jer mijenja smjer)

t = 5 ms = 0,005 s

Δp = I

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 s

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

F = - 3000 N

Reference

1. Fizika: Vježbe: količina pokreta. Preuzeto 8. svibnja 2018. iz časopisa The Physics: Science of fenomen: lafisicacienciadelosfenomenos.blogspot.com
2. Impuls i zamah. Preuzeto 8. svibnja 2018. iz Hypertextbook-a iz fizike: physics.info
3. Zamah i impulzna veza. Preuzeto 8. svibnja 2018. iz učionice fizike: physicsclassroom.com
4. Zamah. Preuzeto 8. svibnja 2018. s Encyclopædia Britannica: britannica.com
5. Zamah. Preuzeto 8. svibnja 2018. iz učionice fizike: physicsclassroom.com
6. Zamah. Preuzeto 8. svibnja 2018. s Wikipedije: en.wikipedia.org.