Cantitatea de mișcare: ce este, formulă, exerciții

Cantitateaîncirculaţie este măreţie fizica vectorului care este definită de produsul masei, în kilograme și al vitezei, în metri pe secundă. Este una dintre cele mai importante magnitudini ale dinamicii, deoarece este legată de alte magnitudini, cum ar fi putere, impuls și energie kinetică. Cantitatea de mișcare, cunoscută și sub numele de impuls liniar, este egal din punct de vedere dimensional cu cantitatea de impuls, a cărei unitate de măsură este kg.m / s sau chiar N.s.

Astfel de cantități sunt legate între ele de către A doua lege a lui Newton, care afirmă că forța netă asupra unui corp determină o variație a cantității de mișcare pe o anumită perioadă de timp. De asemenea, conform principiul conservării impulsului, spunem că în sistemele care nu prezintă forțe disipative, cum ar fi forța de frecare, trebuie să se mențină impulsul total.

Pendulul lui Newton este folosit pentru a demonstra transferul de impuls.

Formule de impuls

THE formulă din cantitatea de mișcare definește că Paste înmulțit cu viteza este egal cu timpliniar a corpului.

Î - cantitatea de mișcare sau impuls liniar (kg.m / s)

m - masa (kg)

v - viteza (m / s)

Deoarece cantitatea de mișcare este definită din Legile newtoniene ale mecanicii, formula care leagă forța netă de modificarea impulsului este următoarea:

ΔQ - variația cantității de mișcare

Î_F și Q_eu - cantitățile de mișcare inițiale și finale

Δt - interval de timp

F - forța netă (N)

Din formula prezentată mai sus, se poate observa că vectorul variației cantității de mișcare (ΔQ) are aceeași semnificație ca vectorul de forță rezultat (F_R). Prin urmare, atunci când un corp este supus unei forță netă nulă, impulsul său va varia în aceeași direcție și direcție ca forța rezultată.

În cele din urmă, Energia cinetică poate fi scrisă și în termeni de impuls.. Această reprezentare a energiei cinetice indică faptul că această energie poate fi scrisă ca raportul dintre pătratul impulsului și masa corpului, înmulțit cu 2. Uite:

ȘI_Ç - energie cinetică (J)

Uitede asemenea:Cum se rezolvă exercițiile referitoare la legile lui Newton?

Conservarea impulsului

THE conservarea impulsului este unul dintre cele mai importante principii ale fizicii. Conform acestui principiu, în absența forțe disipative, cantitatea totală de mișcare a unui sistem trebuie să rămână constantă. Acest lucru indică faptul că, în situațiile în care apar ciocniri, de exemplu, produsul masei și viteza corpurilor trebuie să fie egale înainte și după contactul dintre ele - în aceste cazuri, spunem că coliziunea a fost perfectă elastic.

În figură, impulsul corpurilor A și B este păstrat după coliziune.

În acest caz, formula utilizată pentru a exprima conservarea impulsului este următoarea:

m_THE în_B – mase de corpuri A și B

v_THE si tu_B- vitezele corpurilor A și B înainte de coliziune

v '_THE si vezi_B- vitezele corpurilor A și B după coliziune

Uitede asemenea: Impuls și cantitatea de mișcare

Exerciții rezolvate cu privire la cantitatea de mișcare

Întrebarea 1) (Uerj) Graficul de mai jos indică variația accelerației a unui corp, inițial în repaus, și forța F care acționează asupra acestuia.

Când viteza corpului este de 10 m / s, cantitatea sa de mișcare, în kg.m / s, corespunde:

a) 50

b) 30

c) 25

d) 15

Șablon: litera B.

Rezoluţie:

În primul rând, trebuie să aflați care este masa corpului din grafic și folosind formula forței rezultate.

În cele din urmă, exercițiul ne cere să calculăm cantitatea de mișcare atunci când viteza corpului este 10 m / s. Pentru a face acest lucru, efectuați următorul calcul:

Pe baza rezultatului obținut, alternativa corectă este litera B.

Întrebarea 2) (Uece) Luați în considerare un vagon cu o încărcătură netă care este trasă de o locomotivă pe o cale orizontală dreaptă. Neglijați fricțiunea și considerați că forța aplicată de locomotivă asupra mașinii este constantă. În cazul scurgerii acestei încărcături, momentul liniar al ansamblului format din vagon și sarcina din interiorul acestuia:

a) variază numai în funcție de aplicarea forței.

b) variază în funcție de aplicarea forței și de variația masei.

c) variază numai în funcție de pierderea de masă a vagonului.

d) nu variază nici cu schimbarea masei.

Șablon: litera B,

Rezoluţie:

După cum am văzut deja, forța netă aplicată unui corp depinde de variația cantității de mișcare, care, la rândul său, depinde atât de masa, cât și de viteza corpului. Vedeți relația dintre forță și cantitatea de mișcare:

Întrebarea 3) (Fatec) În cadrul unei clase de la cursul de logistică a aeroportului, profesorul le propune studenților să stabilească cantitatea de mișcare a avionului de tip 737–800 într-un zbor de croazieră, luând în considerare condițiile ideale. Pentru aceasta prezintă valori aproximative, furnizate de producătorul aeronavei.

informație	Oferit
Masa maximă la decolare	79.000 kg
Viteza medie a croazierei	720 km / h

Pe baza datelor prezentate în tabel, rezultatul estimat aproximativ este, în kg.m / s:

a) 1.6.10⁷

b) 2.0.10⁷

c) 2.6.10⁷

d) 3.0.10⁷

e) 3.6.10⁷

Șablon: litera a.

Rezoluţie:

Rezoluția exercițiului necesită ca viteza avionului să fie convertită de la kilometri pe oră la metri pe secundă. Pentru asta, valoarea de 720 km / h trebuie împărțită la factorul 3.6. Apoi, doar înmulțiți masa și viteza corpului.

De Rafael Hellerbrock
Profesor de fizică

Sursă: Școala din Brazilia - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/quantidade-movimento-sua-definicao.htm