WIELKOŚĆ RUCHU: PRAWO ZACHOWANIA, MECHANIKA KLASYCZNA - FIZYCZNY - 2026

Ilość ruchu lub pędu , znany również jako pędu, jest zdefiniowany jako wielkości fizyczne w klasyfikacji wektora typu, który opisano w ruch, a preform ciała teorii mechanicznej. Istnieje kilka rodzajów mechaniki, które są zdefiniowane w ilości ruchu lub pędu.

Mechanika klasyczna jest jednym z tych rodzajów mechaniki i można ją zdefiniować jako iloczyn masy ciała i prędkości ruchu w danej chwili. Mechanika relatywistyczna i mechanika kwantowa są również częścią pędu liniowego.

Istnieją różne określenia wielkości ruchu. Na przykład mechanika Newtona definiuje go jako iloczyn masy i prędkości, podczas gdy mechanika Lagrange'a wymaga użycia operatorów samosprzężonych zdefiniowanych na przestrzeni wektorowej w nieskończonym wymiarze.

Pędem rządzi prawo zachowania, które stanowi, że całkowity pęd jakiegokolwiek systemu zamkniętego nie może zostać zmieniony i zawsze pozostanie niezmienny w czasie.

Prawo zachowania pędu

Ogólnie rzecz biorąc, prawo zachowania pędu lub pędu mówi, że kiedy ciało jest w spoczynku, łatwiej jest skojarzyć bezwładność z masą.

Dzięki masie uzyskujemy wielkość, która pozwoli na wyprowadzenie ciała w stanie spoczynku, aw przypadku, gdy ciało już jest w ruchu, to masa będzie decydującym czynnikiem przy zmianie kierunku prędkości.

Oznacza to, że w zależności od wielkości ruchu liniowego bezwładność ciała będzie zależała zarówno od masy, jak i prędkości.

Równanie pędu wyraża, że ​​pęd jest iloczynem masy i prędkości ciała.

p = mv

W tym wyrażeniu p to pęd, m to masa, a v to prędkość.

Mechanika klasyczna

Mechanika klasyczna bada prawa zachowania ciał makroskopowych przy prędkościach znacznie niższych niż prędkość światła. Ta mechanika pędu dzieli się na trzy typy:

Mechanika Newtona

Mechanika Newtona, nazwana na cześć Izaaka Newtona, to formuła, która bada ruch cząstek i ciał stałych w przestrzeni trójwymiarowej. Teoria ta jest podzielona na mechanikę statyczną, mechanikę kinematyczną i mechanikę dynamiczną.

Statyka zajmuje się siłami wykorzystywanymi w równowadze mechanicznej, kinematyka bada ruch bez uwzględnienia ich wyniku, a mechanika bada zarówno ruchy, jak i ich wyniki.

Mechanika Newtona służy przede wszystkim do opisu zjawisk zachodzących z prędkością znacznie wolniejszą od prędkości światła iw skali makroskopowej.

Mechanika langragowska i hamiltonowska

Mechanika langrowska i mechanika hamiltonowska są bardzo podobne. Mechanika langragowska jest bardzo ogólna; z tego powodu jego równania są niezmienne względem jakiejś zmiany współrzędnych.

Ta mechanika zapewnia system pewnej liczby równań różniczkowych zwanych równaniami ruchu, z których można wywnioskować, jak układ będzie ewoluował.

Z drugiej strony mechanika Hamiltona reprezentuje chwilową ewolucję dowolnego układu poprzez równania różniczkowe pierwszego rzędu. Ten proces pozwala na znacznie łatwiejszą integrację równań.

Ciągła mechanika mediów

Mechanika mediów ciągłych służy do zapewnienia modelu matematycznego, w którym można opisać zachowanie dowolnego materiału.

Media ciągłe są używane, gdy chcemy poznać pęd płynu; w tym przypadku dodaje się pęd każdej cząstki.

Mechanika relatywistyczna

Relatywistyczna mechanika ilości ruchu - również zgodnie z prawami Newtona - stwierdza, że ​​skoro czas i przestrzeń istnieją poza jakimkolwiek obiektem fizycznym, zachodzi niezmienność Galileusza.

Ze swojej strony Einstein utrzymuje, że postulowanie równań nie zależy od układu odniesienia, ale przyjmuje, że prędkość światła jest niezmienna.

W pędzie mechanika relatywistyczna działa podobnie do mechaniki klasycznej. Oznacza to, że wielkość ta jest większa, gdy odnosi się do dużych mas, które poruszają się z bardzo dużymi prędkościami.

Wskazuje z kolei, że duży obiekt nie może osiągnąć prędkości światła, bo ostatecznie jego pęd byłby nieskończony, co byłoby wartością nieracjonalną.

Mechanika kwantowa

Mechanika kwantowa jest zdefiniowana jako operator artykulacji w funkcji falowej i która jest zgodna z zasadą nieoznaczoności Heinsenberga.

Zasada ta wyznacza granice precyzji momentu i położenia obserwowalnego układu, które można odkryć w tym samym czasie.

Mechanika kwantowa wykorzystuje elementy relatywistyczne do rozwiązywania różnych problemów; proces ten jest znany jako relatywistyczna mechanika kwantowa.

Związek między pędem a pędem

Jak wspomniano wcześniej, pęd jest iloczynem prędkości i masy obiektu. W tej samej dziedzinie istnieje zjawisko zwane pędem, które często jest mylone z pędem.

Pęd jest iloczynem siły i czasu, w którym siła jest przyłożona i charakteryzuje się tym, że jest traktowany jako wielkość wektorowa.

Główna zależność między pędem a pędem polega na tym, że pęd zastosowany do ciała jest równy zmianie pędu.

Z kolei, ponieważ pęd jest iloczynem siły i czasu, pewna siła przyłożona w danym czasie powoduje zmianę pędu (bez uwzględnienia masy obiektu).

Ćwiczenie pędu

Piłka baseballowa o masie 0,15 kg porusza się z prędkością 40 m / s, gdy zostaje uderzona przez nietoperza, który odwraca swój kierunek, uzyskując prędkość 60 m / s, jaką średnią siłę naciskał pałka piłka, jeśli była w kontakcie z tymi 5 ms?.

Rozwiązanie

Dane

m = 0,15 kg

vi = 40 m / s

vf = - 60 m / s (znak jest ujemny, ponieważ zmienia kierunek)

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

Bibliografia

1. Fizyka: Ćwiczenia: Ilość ruchu. Pobrane 8 maja 2018 r. Z The Physics: science of phenomena: lafisicacienciadelosfenomenos.blogspot.com
2. Impuls i pęd. Pobrane 8 maja 2018 r. Z The Physics Hypertextbook: physics.info
3. Połączenie pędu i impulsu. Pobrane 8 maja 2018 r. Z The Physics Classroom: physicsclassroom.com
4. Pęd. Pobrane 8 maja 2018 r. Z Encyclopædia Britannica: britannica.com
5. Pęd. Pobrane 8 maja 2018 r. Z The Physics Classroom: physicsclassroom.com
6. Pęd. Pobrane 8 maja 2018 z Wikipedii: en.wikipedia.org.