Impuls i ilość ruchu oni są wielkości fizyczne wektorowe stosowany w badaniu dynamiki. Jednostka miary dla obu jest taka sama (kg.m/s) i są one powiązane przez twierdzenie o impulsach, a także przez Drugie prawo Newtona.
Czym jest pęd?
Ilość ruchu jest iloczynem między makaron ciała i jego szybkości. Jest to wielkość wektorowa, której jednostka miary, według sMiędzynarodowy układ jednostek (Sja), może to być kg.m/s lub N.s.
TEN formuła używany do obliczenia ilości ruchu jest następujący:
P - ilość ruchu (kg.m/s)
mi – masa (kg)
v – prędkość (m/s)
Ilość ruchu jest szczególnie przydatną wielkością do studiowania kolizje, ponieważ w zderzeniach sprężystych całkowity zakres ruchu musi być utrzymywany na stałym poziomie.
Czym jest impuls?
Impuls jest miarą zmianadajeilośćwruch. Podobnie jak pęd jest wielkością wektorową. Kiedy zastosujesz wzmocnienie do ciała, ilość jego ruchu się zmieni. Najprostszą definicję impulsu przedstawia poniższy wzór.
ja – impuls (kg.m/s lub N.s)
∆Q – zmienność wielkości ruchu (kg.m/s lub N.s)
impuls i siła
Podczas stosowania siła do ciała, impuls, który jest przyłożony do tego ciała, zależy od czasu kontaktu ciał. Im dłuższy czas, tym większa siła ciągu i większa zmienność ruchu.
fa – siła (N)
t - Interwały czasowe)
Z powyższego wzoru widać, że dla danej miary impulsu, siła i przedział czasu są odwrotnie proporcjonalne. Fakt ten wyjaśnia przydatność zderzaków samochodowych, ponieważ zderzenie trwa dłużej z powodu odkształcenia zderzaka, siła wywierana na pojazd i pasażera jest mniejsza, chociaż odczuwany impuls jest taki sam jak w przypadku zderzenia, które by nastąpiło bez tego ochrona.
Zobacz też: Przyspieszenie - co to jest, rozwiązane wzory i ćwiczenia
Drugie prawo Newtona, impuls, ilość i ruch
Pierwotnie Drugie prawo Newtona, znany jako Podstawowa zasada dynamiki, został napisany w kategoriach wielkości, takich jak pęd, pęd i czas. Zgodnie z tym prawem, siła wypadkowa działająca na ciało jest równa iloczynowi jego masy i przyspieszenia, ale ta definicja można również zapisać tak, że wypadkowa siła jest równa zmianie wielkości ruchu w pewnym przedziale czasu czas.
Wreszcie, dwa wyrażenia pokazane powyżej można połączyć tak, aby odmiana ilość ruchu jest równa iloczynowi siły wypadkowej i odstępu czasu aplikacji siły. Ta tożsamość nazywana jest twierdzeniem o impulsie.
Przeczytaj też: Podsumowanie ze wszystkimi najważniejszymi rzeczami dotyczącymi trzech praw Newtona
Rozwiązane ćwiczenia na impuls i ilość ruchu
Pytanie 1 – (Udesc) O poduszka powietrzna a pasy bezpieczeństwa to elementy bezpieczeństwa obecne we wszystkich nowych samochodach produkowanych w Brazylii. Korzystając z pojęć Pierwszego Prawa Newtona, impulsu siły i zmiany pędu, przeanalizuj te twierdzenia.
JA. O poduszka powietrzna zwiększa nacisk średniej siły działającej na pasażera samochodu podczas kolizji z deską rozdzielczą, zwiększając zakres ruchu pasażera.
II. O poduszka powietrzna zwiększa czas zderzenia pasażera samochodu z deską rozdzielczą, zmniejszając w ten sposób średnią siłę działającą na niego podczas zderzenia.
III. Pas bezpieczeństwa zapobiega dalszemu poruszaniu się pasażera samochodu w przypadku kolizji równomiernym ruchem prostoliniowym.
IV. Pas bezpieczeństwa spowalnia pasażera samochodu podczas kolizji, zwiększając jego zakres ruchu.
zaznacz alternatywę poprawny:
a) Tylko stwierdzenia I i IV są prawdziwe.
b) Tylko stwierdzenia II i III są prawdziwe.
c) Tylko stwierdzenia I i III są prawdziwe.
d) Tylko stwierdzenia II i IV są prawdziwe.
e) Wszystkie stwierdzenia są prawdziwe.
Szablon: literka B.
Rozkład:
Przeanalizujmy każdą z alternatyw:
[JA] - Fałszywe. O poduszka powietrzna zmniejsza siłę przyłożoną do ciała, wydłużając czas przyłożenia siły.
[II] - Prawdziwe.
[III] - Prawdziwe.
[IV] - Fałszywe. Zmniejsza się ilość ruchu pasażera.
Pytanie 2 - (PUC-RJ) Tenisista podczas zagrywki rzuca piłkę pionowo w górę. Po osiągnięciu maksymalnej wysokości piłka uderza rakietą tenisową i wylatuje z prędkością 108 km/hw kierunku poziomym.
Oblicz, w kg.m/s, moduł liniowej zmiany pędu piłki pomiędzy momentami tuż po uderzeniu rakietą i tuż przed uderzeniem.
Biorąc pod uwagę: Rozważ masę piłki tenisowej równą 50 g.
a) 1,5
b) 5.4
c) 54
d) 1500
e) 5400
Szablon: litera a.
Rozkład:
Aby rozwiązać ćwiczenie, należy zapisać masę, która jest w gramach, w kilogramach (m = 50,10-3 kg). Ponadto prędkość wyrażona w km/h musi być wyrażona wm/s. Zanotuj obliczenia:
Pytanie 3 - (UECE) Rozważmy bardzo małą kulę o masie równej 1 kg poruszającą się z prędkością 2 m/s bez obracania się przez 3 s. W tym przedziale czasu liniowy pęd tej cząstki wynosi:
a) 2 kg.m/s
b) 3 sekundy
c) 6 kg.m/s
d) 6 m
Szablon: litera a.
Rozkład:
Aby rozwiązać ćwiczenie wystarczy pomnożyć masę i prędkość ciała, ale trzeba też pamiętać o jednostce miary ilości ruchu kg.m/s.
Rafael Hellerbrock
Nauczyciel fizyki
Źródło: Brazylia Szkoła - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/impulso-e-quantidade-de-movimento.htm
