Momentum in Physik

Momentum ist die wichtigste Größe, wenn es darum geht, Kollisionen in der Physik zu behandeln. Schwung

ist eine physikalische Größe als das Produkt der Masse durch Geschwindigkeit multipliziert definiert. Beachten Sie sagt die Definition Geschwindigkeit, nicht Geschwindigkeit, so Impuls ist eine Vektorgröße. Das bedeutet, dass ein 1.000 kg Auto Norden bei 20 m Bewegen / s hat eine andere Dynamik von einem 1.000-kg Auto Süden bei 20 m / s bewegt. Das Symbol für Dynamik Symbol p- hier ist die Gleichung für den Impuls:

p = mv

Beachten Sie, dass p ist immer in der gleichen Richtung wie v weil m ist ein Skalarwert (Das heißt, ein einzelner Wert, ein Wert mit mehreren Komponenten wie ein Vektor). Es stellt sich heraus, dass gesamt Impuls wird in Kollisionen konservierten, was bedeutet, daß der Gesamtimpuls vor einer Kollision ist der gleiche wie der Impuls nach einer Kollision. Wenn zum Beispiel zwei Billardkugeln auf einem Billardtisch kollidieren, dann ist die Dynamik des ersten Billardkugel vor der Kollision und die Dynamik des zweiten Billardkugel vor dem Zusammenstoß gleich dem Schwung des ersten Billardkugel nach der Kollision sowie die Dynamik der die zweite Billardkugel nach der Kollision.

Also, wenn Sie die ursprüngliche Dynamik der Kollision kennen, können Sie Vorhersagen über die Situation zu machen nach der Kollision (und Physiker sind immer durch solche Prognosen begeistert). Impulserhaltung ist besonders nützlich für die Welt der Teilchenphysik zu verstehen.

Was sind die Einheiten der Dynamik? Momentum ist Masse mal Geschwindigkeit, so dass ihr Einheit Kilogramm x Meter / Sekunde (kg-m / s) im MKS-System.

Beispielfrage

  1. Nehmen wir an, dass Sie in einem 800,0-kg-Rennwagen sind gehendes 200,0 Meilen pro Stunde nach Osten. Wenn Sie eine Masse von 60,0 kg haben, was ist der Gesamtimpuls?

    Die richtige Antwort ist 7,7 x 104 kg-m / s, nach Osten.

  1. Verwenden Sie die Gleichung p = mv.

  2. Stecken Sie die Zahlen nach der ersten Umwandlung 200 Meilen pro Stunde auf 89,4 m / s:

    p = mv = (800,0 kg + 60,0 kg) (89,4 m / s) = 7,7 x 104 kg-m / s, nach Osten.

Übungsfragen

  1. Sie laufen bei 3,0 m / s Norden. Wenn Sie eine Masse von 80,0 kg haben, was ist Ihr Schwung?

  2. Sie fallen aus dem Flugzeug, und bevor Sie Ihren Fallschirm zu öffnen, drücken Sie eine Geschwindigkeit von 100,0 m / s. Was ist Ihr Impuls, wenn Sie eine Masse von 80,0 kg haben?

  3. Sie sind mit einer Geschwindigkeit von 4,0 m / s 10,0-kg-Karton von Geschirr über den Küchenboden schieben. Was ist seine Dynamik?

  4. Du drückst einen 1200,0 kg Auto auf der Straße, und es wird auf 6,0 m / s Westen. Wie viel Schwung hat es?

Im Folgenden finden Sie Antworten auf die Fragen der Praxis:

  1. 240 kg-m / s Norden

  1. Verwenden Sie die Gleichung p = mv.

  2. Stecken Sie die Zahlen:

    p = mv = (80,0 kg) (3,0 m / s) = 240 kg-m / s Norden

  • 8.000 kg-m / s nach unten

  • Verwenden Sie die Gleichung p = mv.

  • Stecken Sie die Zahlen:

    p = mv = (80,0 kg) (100,0 m / s) = 8000 kg-m / s nach unten

  • 40 kg-m / s

  • Verwenden Sie die Gleichung p = mv.

  • Stecken Sie die Zahlen:

    p = mv = (10,0 kg) (4,0 m / s) = 40 kg-m / s

  • 7.200 kg-m / s Westen

  • Verwenden Sie die Gleichung p = mv.

  • Stecken Sie die Zahlen:

    p = mv = (1200,0 kg) (6,0 m / s) = 7.200 kg-m / s Westen

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