Физика

Физикадағы импульс: Ньютонның қозғалыс заңдары, қақтығыстар және басқалары

Физикадағы импульс: Ньютонның қозғалыс заңдары, қақтығыстар және басқалары


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Импульс - физикада қозғалатын дененің қозғалыс мөлшерін сипаттауға арналған, оның массасы мен жылдамдығының көбейтіндісі ретінде өлшенген термин.

БАЙЛАНЫСТЫ: ФИЗИКАҒА ӘЛЕБІСТЕР ҮШІН ЕҢ ҮЗДІК ЮТУБ АРНАЛАРЫ

Қозғалыстағы заттар серпінге ие. Бұл объектінің сыртқы күш әсер етпесе, сол бағытта қозғалу үрдісі. Импульс - дененің массасы мен оның жылдамдығының көбейтіндісі. Оның шамасы да, бағыты да болғандықтан импульс - векторлық шама.

Бұл импульстің шамасы да, бағыты да бар дегенді білдіреді. Импульс теңдеуі төменде келтірілген.

Бұл теңдеуде:

б импульс
м бұқаралық болып табылады
v жылдамдық

Алайда импульс тек объектінің массасы мен жылдамдығына байланысты емес. Жылдамдық белгілі бір бағыттағы жылдамдық болғандықтан, заттың импульсі қозғалыс бағытына да байланысты болады. Бұл дегеніміз, объект жылдамдаса немесе баяуласа, оның импульсі өзгеруі мүмкін; немесе егер ол бағытты өзгертсе.

Бұл импульсті заттың қозғалысына негізделген екі жолмен ойлауға болатындығын білдіреді.

1. Сызықтық импульс

Сызықтық импульс - дененің түзу сызық бойымен қозғалуы. Импульстің жалпы теңдеуін жазған кезде (жоғарыда) сызықтық импульс үшін теңдеуді қолданамыз.

2. Бұрыштық импульс

Бұрыштық импульс дегеніміз - дененің бұрышпен қозғалуы. Бұл жағдайда дененің массасы бірдей, дегенмен жылдамдықты бұрыштық жылдамдықпен алмастырамыз.

Бұл теңдеудің өзгеруін тудырады. Бұрыштық импульс объект өз осінде айналғанда да жасалады. Мысалы, айналу шыңы өз осінде айналғанда бұрыштық импульске ие болады, тіпті ол орнынан қозғалмайды.

Бұрыштық импульс теңдеуі келесідей:

Бұл теңдеуде:

L бұрыштық импульс
м бұқаралық болып табылады
v жылдамдық
р радиусты құрайды

Біз импульстің массаға және жылдамдыққа тәуелді екенін талқыладық. Егер осы екі мәннің кез-келгені нөлге тең болса, онда импульс те нөлге тең болады.

Алайда, бұған ерекше жағдай бар - жеңіл. Жарықтың массасы жоқ, бірақ ол серпін береді. Біз оларға жарық түскен кезде құлаған нәрселерді көре алмаймыз, өйткені жарық импульсі өте аз, бірақ ол өлшенеді.Шын мәнінде, фотондар үшін (жарықтың ең кішкентай бөлшектері) энергияE және импульсб теңдеумен байланысты:

Қайда:

E бұл энергия
P импульс
c бұл жарықтың жылдамдығы

Жарық импульсінің шамалы болғаны соншалық, біз оны күнделікті өмірде байқамаймыз. Бірақ ол өлшенетін мөлшерге жетеді, тіпті пайдалануға да болады. Мысалы, лазерлік салқындату машиналары үлгінің атомдарын бәсеңдету үшін а-дан жарық импульсін пайдаланады, сол арқылы оны салқындатады. Оптикалық тұзақтарда жарық импульсі кішігірім заттарды ұстау және манипуляциялау үшін қолданылады.

Сонымен, инерция моменті, айналмалы дененің бұрыштық импульске төзімділігі импульспен қалай байланысты? Бұл импульспен бірдей ме, әлде ол мүлдем басқа нәрсе ме?

Инерция - бұл қозғалыс өзгеруіне объектінің қарсыласуы. Ньютонның бірінші заңы бойынша дене сыртқы күш әсер етпесе, түзу сызықта тыныштықта немесе бірқалыпты қозғалыста қалады. Инерция - бұл скаляр шама, яғни оның бағыты емес, шамасы ғана болады.

Инерция моменті денені білдіреді - бұл объектінің бұрыштық үдеуіне қарсы тұру тенденциясы, бұл денеде әрбір бөлшек массасының айналу осінен қашықтығының квадратымен көбейтіндісінің қосындысы.

Импульс Ньютонның екінші және үшінші қозғалыс заңдарын қалыптастыруда маңызды рөл атқарады.

Ньютонның екінші заңытаза күшпен өндірілген заттың үдеуі таза күштің шамасына тура пропорционалды, дәл сол күш бағытында, ал заттың массасына кері пропорционал болатындығын айтады.

Мұны айтудың тағы бір тәсілі - объектіде импульс өзгеру жылдамдығы қолданылатын күшке тура пропорционал, ал импульс өзгерісі қолданылатын күш бағытында болады.

Ньютонның үшінші заңыА объектісі В объектісіне түсіретін күш үшін В объектісі шамасы бойынша тең күш түсіреді, бірақ бағытына қарама-қарсы болады дейді. Бұл идеяны Ньютон импульстің сақталу заңын шығару үшін қолданған. Мұны жиі айтады: Әрбір әрекет үшін тең және қарама-қарсы реакция болады.

Импульстің сақталу заңы егер екі зат бір-бірімен соқтығысса, заттардың соқтығысқанға дейінгі жиынтық импульсі соқтығысқаннан кейінгі екі объектінің біріктірілген импульсіне тең болады деп айтады.

Басқаша айтқанда, оқшауланған жүйенің импульсі әрқашан өзгеріссіз қалады. Біріктірілген импульс өзгеріссіз қалады, өйткені А объектісі жоғалтқан импульс В объектісіне ие болады.

А объектісі жоғалтқан импульсты В объектісі алады деп айтқаныңызға таң қалуыңыз мүмкін. Біз бұл шынайы өмірде бола бермейді!

Себебі соқтығысудың екі түрі бар.

Серпімді соқтығысу: Серпімді соқтығысу дегеніміз - бұл екі зат соқтығысатын және энергияның бір объектіден екіншісіне ауысуы болатын, бірақ кинетикалық энергияның таза шығыны жоқ соқтығысу түрі. Мысалы, екі бірдей доп бір-біріне қарай бірдей жылдамдықпен қозғалады. Олар жылдамдықты жоғалтпастан бір-бірінен секіріп, соқтығысады. Бұл соқтығысу керемет жағдай, өйткені энергия жоғалған жоқ.

Күнделікті өмірде керемет серпімді соқтығысу мүмкін емес, өйткені энергияны үйкеліс, жылу және т.с.с. жоғалтуға әкелетін басқа күштер бар, себебі механикада соқтығысудың кейбір мысалдары келтірілген, олар жоғалған энергия өте аз және болуы мүмкін. олар серпімді болмаса да, серпімді болып саналады.

Серпімді емес соқтығысу: Серпімді емес қақтығыста кинетикалық энергияның бір бөлігі энергияның басқа түріне ауысады, мысалы жылу немесе дыбыс. Артқа серпілудің орнына, зат бір-біріне жабысып қалуға бейім. Момент серпімді емес қақтығыстарда сақталады.

Біздің күнделікті өмірімізде кездесетін қақтығыстар серпімді және серпімді емес қақтығыстардың арасына түседі.

Импульс жылдамдығы, массасы мен бағыты арасындағы байланысты сипаттайтындықтан, физикада маңызды назар аударады.

Импульс заттарды тоқтату үшін және оларды қозғалыста ұстау үшін қажет күшті сипаттайды. Мысалы, импульсі аз объектімен салыстырғанда үлкен импульсі бар затты тоқтату үшін көп күш жұмсау керек екенін түсіндіреді. Демек, қозғалатын объектіні тоқтату жүйелерін жобалағанда импульсті ескеру маңызды фактор болып табылады.

Кішкентай болып көрінетін зат жеткілікті импульске ие болса, оған үлкен күш жұмсай алады. Бұл құбылыстың ең жақсы мысалдарының бірі - оқ. Импульсті объектілердің соқтығысқаннан кейін пайда болатын бағыты мен қозғалыс жылдамдығын болжау үшін де қолдануға болады.

БАЙЛАНЫС: ФИЗИКАНЫ ШЕШУ ҮШІН 9 НЫСАН ОЙЛАНДЫРЫЛДЫ


Бейнені қараңыз: Бүкіл әлемдік тартылыс күші, гравитациялық күш (Маусым 2022).


Пікірлер:

  1. Kannon

    Сіз қате жібердіңіз. ПМ-ге жазыңыз, біз хабарласамыз.

  2. Bak

    Сіз оны айтуыңыз керек - өтірік.



Хабарлама жазыңыз