Kandungan
Dari berayun pendulum ke bola yang meluncur ke bawah bukit, momentum berfungsi sebagai cara yang berguna untuk mengira sifat fizikal objek. Anda boleh mengira momentum untuk setiap objek bergerak dengan jisim yang ditetapkan. Terlepas dari apakah planetnya dalam orbit mengelilingi matahari atau elektron bertabrakan dengan satu sama lain pada kelajuan tinggi, momentum selalu merupakan hasil dari massa dan halaju objek.
Kira Momentum
Anda mengira momentum menggunakan persamaan
p = mvdi mana momentum p diukur dalam kg m / s, jisim m dalam kg dan halaju v dalam m / s. Persamaan ini untuk momentum dalam fizik memberitahu anda bahawa momentum adalah vektor yang menunjukkan arah halaju objek. Semakin besar jisim atau halaju sesuatu objek yang bergerak, semakin besar momentum akan berlaku, dan formula itu berlaku untuk semua skala dan saiz objek.
Sekiranya elektron (dengan massa 9.1 × 10 −31 kg) bergerak pada 2.18 x 106 m / s, momentum adalah hasil dari dua nilai ini. Anda boleh melipatgandakan jisim 9.1 × 10 −31 kg dan halaju 2.18 × 106 m / s untuk mendapatkan momentum 1.98 × 10 −24 kg m / s. Ini menggambarkan momentum elektron dalam model Bohr atom hidrogen.
Perubahan dalam Momentum
Anda juga boleh menggunakan formula ini untuk mengira perubahan momentum. Perubahan dalam momentum Δp ("delta p") diberikan oleh perbezaan antara momentum pada satu titik dan momentum pada titik lain. Anda boleh menulis ini sebagai Δp = m1v1 - m2v2 bagi jisim dan halaju pada titik 1 dan jisim dan halaju pada titik 2 (ditunjukkan oleh subskrip).
Anda boleh menulis persamaan untuk menggambarkan dua atau lebih objek yang berlanggar dengan satu sama lain untuk menentukan bagaimana perubahan momentum mempengaruhi jisim atau halaju objek.
Pemuliharaan Momentum
Dengan banyak cara yang sama mengetuk bola di kolam melawan satu sama lain memindahkan tenaga dari satu bola ke seterusnya, objek yang bertabrakan dengan momentum pemindahan yang lain. Mengikut undang-undang pemuliharaan momentum, jumlah momentum suatu sistem adalah terpelihara.
Anda boleh membuat rumus momentum total sebagai jumlah momenta untuk objek sebelum perlanggaran, dan tetapkan ini sebagai sama dengan jumlah momentum objek selepas perlanggaran. Pendekatan ini boleh digunakan untuk menyelesaikan kebanyakan masalah dalam fizik yang melibatkan perlanggaran.
Pemuliharaan Contoh Momentum
Apabila berurusan dengan pemuliharaan masalah momentum, anda menganggap keadaan awal dan akhir setiap objek dalam sistem. Keadaan awal menggambarkan keadaan objek sebelum perlanggaran berlaku, dan keadaan akhir, selepas perlanggaran.
Jika kereta 1,500 kg (A) dengan bergerak pada 30 m / s dalam +x arah terhempas ke kereta lain (B) dengan jisim 1,500 kg, bergerak 20 m / s di -x arah, pada asasnya menggabungkan kesan dan terus bergerak selepas itu seolah-olah mereka adalah jisim tunggal, apakah halaju mereka selepas perlanggaran?
Menggunakan pemuliharaan momentum, anda boleh menetapkan momentum momen awal dan muktamad perlanggaran yang sama dengan satu sama lain sebagai pTi = pTf _or _pA + pB = pTf untuk momentum kereta A, pA dan momentum kereta B, pB. Atau dengan penuh, dengan mdigabungkan sebagai jumlah jisim kereta gabungan selepas perlanggaran:
m_Av_ {Ai} + m_Bv_ {Bi} = m_ {gabungan} v_fDi mana vf adalah halaju terakhir kereta gabungan, dan "i" subskrip berdiri untuk halaju awal. Anda menggunakan -20 m / s untuk halaju awal kereta B kerana bergerak di -x arah. Membahagikan melalui mdigabungkan (dan membalikkan kejelasan) memberikan:
v_f = frac {m_Av_ {Ai} + m_Bv_ {Bi}} {m_ {gabungan}}Dan akhirnya, menggantikan nilai-nilai yang diketahui, dengan menyatakannya mdigabungkan semata-mata mA + mB, memberikan:
begin {aligned} v_f & = frac {1500 {kg} × 30 {m / s} + 1500 {kg} × -20 {m / s}} { } & = frac {45000 {kg m / s} - 30000 {kg m / s}} {3000 {kg}} & = 5Perhatikan bahawa walaupun ramai yang sama, fakta bahawa kereta A bergerak lebih cepat daripada kereta B bermakna jisim gabungan selepas perlanggaran terus bergerak di +x arah.