דחף וכמות תנועה

דַחַף ו כמות תנועה הם כמויות פיזיות וקטוריות משמש בחקר הדינמיקה. יחידת המידה של שניהם זהה (ק"ג / שניות), והם קשורים על ידי משפט הדחף וגם על ידי החוק השני של ניוטון.

מה זה מומנטום?

כמות התנועה היא התוצר בין פסטה של גוף ומהירותו. זוהי כמות וקטורית אשר יחידת מידה, לפי סמערכת היחידות הבינלאומית (Sאני), זה יכול להיות kg.m / s או N.s.

ה נוּסחָה המשמש לחישוב כמות התנועה הוא כדלקמן:

ש - כמות תנועה (ק"ג / שניות)

M - מסה (ק"ג)

v - מהירות (m / s)

כמות התנועה היא כמות שימושית במיוחד ללימוד ה- התנגשויות, מאחר שבמתנגשים אלסטיים יש לשמור על כמות התנועה הכוללת.

מהו דחף?

דַחַף הוא המדד של וָרִיאַצִיָהנותןהכמותבתְנוּעָה. כמו מומנטום, זהו כמות וקטורית. כשמפעילים דחיפה לגוף, כמות התנועה שלו משתנה. ההגדרה הפשוטה ביותר של דחף מוצגת בנוסחה להלן.

אני - דחף (kg.m / s או N.s)

∆ש - וריאציה בכמות התנועה (ק"ג / שניות או נ"ש)

דחף וכוח

בעת החלת א כוח לגוף, הדחף שמופעל על אותו גוף תלוי בזמן המגע בין הגופים. ככל שהפעם זמן רב יותר, כך הדחף שסופק גדול יותר וכמות השונות התנועתית גדולה יותר.

F - כוח (N)

t - מרווחי זמן)

מהנוסחה שלעיל אתה יכול לראות כי עבור מדד דחף נתון,

כוח ומרווח הזמן הם ביחס הפוך. עובדה זו מסבירה את התועלת של פגושים ברכב, מאחר ומכיוון שההתנגשות נמשכת זמן רב יותר בגלל עיוות הפגוש, הכוח המופעל על הרכב ועל הנוסע קטן יותר, אם כי הדחף שנפגע זהה לזה של התנגשות שתתרחש ללא זה הֲגָנָה.

ראה גם: האצה - מה זה, נוסחאות פתורות ותרגילים

הדחף והמומנטום הם כמויות וקטוריות הנמדדות בק"ג.

החוק השני של ניוטון, דחף וכמות ותנועה

במקור, החוק השני של ניוטון, ידוע כ עקרון היסוד של הדינמיקה, נכתב במונחים של כמויות כגון מומנטום, מומנטום וזמן. על פי חוק זה, הכוח הנקי על גוף שווה לתוצר המסה שלו ולהאצתו, אך הגדרה זו ניתן גם לכתוב כך שהכוח המתקבל שווה לשינוי בכמות התנועה במהלך מרווח מסוים של זְמַן.

לבסוף, ניתן לשלב את שני הביטויים המוצגים לעיל כך שהווריאציה של כמות התנועה שווה לתוצר הכוח שנוצר ולמרווח הזמן של היישום של כוח. זהות זו מכונה משפט הדחפים.

קרא גם: סיכום עם כל הדברים החשובים ביותר בשלושת החוקים של ניוטון

תרגילים נפתרו על הדחף וכמות התנועה

שאלה 1 - (Udesc) או כרית אוויר וחגורות בטיחות הן פריטי בטיחות הקיימים בכל המכוניות החדשות המיוצרות בברזיל. בעזרת המושגים של החוק הראשון של ניוטון, של דחף כוח וריאציה של המומנטום, ניתחו את ההצעות.

אני. או כרית אוויר מגביר את דחף הכוח הממוצע הפועל על נוסע הרכב בעת התנגשות עם לוח המחוונים, ומגדיל את כמות התנועה של הנוסע.

II. או כרית אוויר זה מגדיל את זמן ההתנגשות בין נוסע הרכב לדשבורד ובכך מקטין את הכוח הממוצע הפועל על עצמו בהתנגשות.

III. חגורת הבטיחות מונעת מנוסע הרכב, בהתנגשות, להמשיך לנוע בתנועה ישר ישר.

IV. חגורת הבטיחות מאטה את נוסע הרכב בהתנגשות, ומגדילה את תנועת הנוסע.

סמן את החלופה נכון:

א) רק ההצהרות I ו- IV נכונות.

ב) רק האמירות II ו- III נכונות.

ג) רק ההצהרות I ו- III נכונות.

ד) רק ההצהרות II ו- IV נכונות.

ה) כל ההצהרות נכונות.

תבנית: אות ב '.

פתרון הבעיה:

בואו ננתח כל אחת מהחלופות:

[אני] - שֶׁקֶר. או כרית אוויר מפחית את הכוח המופעל על הגוף, ומגדיל את זמן הפעלת הכוח.

[II] - נָכוֹן.

[III] - נָכוֹן.

[IV] - שֶׁקֶר. כמות התנועה של הדייר מצטמצמת.

שאלה 2 - (PUC-RJ) טניסאי, במהלך השירות, זורק את הכדור אנכית כלפי מעלה. עם הגיעם המרבי, הכדור נפגע ממחבט הטניס ויוצא במהירות של 108 קמ"ש לכיוון האופקי.

חישבו, בק"ג. מ / ש, את המודולוס של וריאציית המומנטום הליניארי של הכדור בין הרגעים מיד אחרי ופגיעו מהמחבט.

נתון: שקול את המסה של כדור הטניס שווה ל 50 גרם.

א) 1.5

ב) 5.4

ג) 54

ד) 1500

ה) 5400

תבנית: מכתב.

פתרון הבעיה:

כדי לפתור את התרגיל, יש צורך לכתוב את המסה, שהיא בגרמים, בקילוגרמים (m = 50.10^-3 ק"ג). יתר על כן, המהירות, שהיא בקמ"ש, חייבת להתבטא ב- m / s. שימו לב לחישוב:

שאלה 3 - (UECE) שקול כדור קטן מאוד עם מסה השווה ל- 1 ק"ג הנוסע במהירות של 2 מ / ש מבלי להסתובב למשך 3 שניות. במרווח זמן זה, המומנטום הליניארי של חלקיק זה הוא:

א) 2 ק"ג. מ / ש

ב) 3 שניות

ג) 6 ק"ג. מ / ש

ד) 6 מ '

תבנית: מכתב.

פתרון הבעיה:

כדי לפתור את התרגיל, מספיק להכפיל את מסת הגוף ואת מהירותו, אך יש לזכור גם את יחידת המידה של כמות התנועה, את הק"ג / שנייה.

מאת רפאל הלרברוק
מורה לפיזיקה

מָקוֹר: בית ספר ברזיל - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/impulso-e-quantidade-de-movimento.htm