Lendület

A lineáris lendület, a transzlációs lendület vagy egyszerűen a lendület egy test tömegének és sebességének szorzata:

p = m v {\displaystyle \mathbf {p} =m\mathbf {v} } {\displaystyle \mathbf {p} =m\mathbf {v} }

ahol p a lendület, m a tömeg és v a sebesség.

A lendületet úgy is felfoghatjuk, mint a test mozgása közben fellépő "erőt", vagyis azt, hogy mekkora erőt tud kifejteni egy másik testre. Például,

  1. egy nagyon lassan (kis sebességgel) mozgó bowlinggolyó (nagy tömegű) ugyanolyan lendületet adhat, mint egy gyorsan (nagy sebességgel) dobott baseball-labda (kis tömegű).
  2. A lövedék egy másik példa, ahol a rendkívüli sebesség miatt a lendület nagyon-nagyon nagy.
  3. Egy másik példa arra, hogy a nagyon alacsony sebességek nagyobb lendületet okoznak, az indiai szubkontinens Ázsia többi része felé való tolódása, ami komoly károkat okoz, például földrengéseket a Himalája térségében. Ebben a példában a szubkontinens olyan lassan mozog, mint néhány centiméter évente, de az indiai szubkontinens tömege nagyon nagy.

A lendület egy vektoros mennyiség, amelynek iránya és nagysága is van. Egysége kg m/s (kilogramm méter másodpercenként) vagy N s (newton másodperc).

Az impulzus egy megőrzött mennyiség, ami azt jelenti, hogy egy rendszer teljes kezdeti impulzusának meg kell egyeznie a rendszer teljes végső impulzusával. A teljes impulzusmomentum változatlan marad.

Formula

A newtoni fizikában a lendület szokásos szimbóluma a p betű; így ez a következő módon írható le

p = m v {\displaystyle \mathbf {p} =m\mathbf {v} } {\displaystyle \mathbf {p} =m\mathbf {v} }

ahol p a lendület, m a tömeg és v a sebesség
Ha Newton 2. törvényét alkalmazzuk, akkor levezethetjük, hogy

F = m v 2 - m v 1 t 2 - t 1 {\displaystyle \mathbf {F} ={mv_{2}-mv_{1} \over \ {t_2}-t_1}}}} {\displaystyle \mathbf {F} ={mv_{2}-mv_{1} \over \ {t_{2}-t_{1}}}}

Ez azt jelenti, hogy a tárgyra ható nettó erő egyenlő a tárgy lendületének változásával.

Ahhoz, hogy ezt az egyenletet a speciálisrelativitáselméletben használhassuk, az m-nek a sebességgel együtt kell változnia. Ezt néha az objektum "relativisztikus tömegének" nevezik. (A speciális relativitáselmélettel dolgozó tudósok ehelyett más egyenleteket használnak.)

Impulzus

Az impulzus az új erő által okozott impulzusváltozás: ez az erő növeli vagy csökkenti az impulzust az erő irányától függően; a korábban mozgó test felé vagy attól távolodva. Ha az új erő (N) a test (x) lendületének irányába halad, akkor x lendülete nő; ha tehát N az x test felé halad az ellenkező irányba, akkor x lelassul és lendülete csökken.

Az impulzusmegmaradás törvénye

Az impulzusmegmaradás megértésében fontos a lendület iránya. Egy rendszerben a lendületet vektoros összeadással adjuk össze. A vektoros összeadás szabályai szerint, ha egy bizonyos mennyiségű impulzus összeadódik az ellenkező irányú impulzussal, akkor a teljes impulzus nulla lesz.

Például amikor egy pisztolyból lőnek, egy kis tömeg (a lövedék) nagy sebességgel mozog egy irányba. Egy nagyobb tömeg (a fegyver) az ellenkező irányba mozog, sokkal kisebb sebességgel. A lövedék és a pisztoly lendülete pontosan azonos nagyságú, de ellentétes irányú. Ha vektoros összeadással hozzáadjuk a lövedék lendületét a pisztoly lendületéhez (amely azonos méretű, de ellentétes irányú), akkor a rendszer teljes lendülete nulla lesz. A pisztoly-lövedék rendszer lendülete megmaradt.

Az ütközés is a lendületmegmaradást mutatja: ha egy személygépkocsi (1000 kg) 8 m/s sebességgel halad jobbra, és egy teherautó (6000 kg) 2 m/s sebességgel balra, akkor az ütközés után a személygépkocsi és a teherautó balra fog mozogni. Ez a feladat megmutatja, hogy miért:
Lendület = tömeg x sebességAz
autó lendülete: 1000 kg x 8 m/s = 8000kgm/s (jobbra halad)
A teherautó lendülete: 6000 kg x 2 m/s = 12000kgm/s (balra halad)
Ez azt jelenti, hogy az összes lendületük 4000kgm/s. (Balra haladva)

Kapcsolódó oldalak

Kérdések és válaszok

K: Mi az a lineáris pillanat?


V: A lineáris lendület, más néven transzlációs lendület, a test tömegének és sebességének szorzata. Úgy is elképzelhető, mint egy "erő", amikor egy test mozog, azaz mekkora erőt tud kifejteni egy másik testre.

K: Hogyan mérik a lineáris lendületet?


V: A lineáris lendületet kg m/s (kilogramm méter per másodperc) vagy N s (newton másodperc) egységben mérik.

K: Milyen példák vannak a nagy lineáris lendületű testekre?


V: A nagy lineáris lendületű testek példái a golyó, mivel rendkívüli sebességgel mozog, a bowlinggolyó, amely lassan mozog, de nagy tömeggel rendelkezik, és a baseball-labda, amelyet gyorsan dobnak el, de kis tömeggel rendelkezik. Egy másik példa arra, hogy a nagyon alacsony sebességek nagyobb impulzusokat okoznak, az indiai szubkontinens Ázsia többi része felé való tolódása, ami komoly károkat, például földrengéseket okoz a Himalája térségében.

Kérdés.
V: Igen, a lineáris lendület megmarad, ami azt jelenti, hogy a teljes kezdeti lendületnek meg kell egyeznie a végső lendülettel, és állandónak kell maradnia.

K: A lineáris impulzus egy vektorgyök?


V: Igen, a lineáris impulzus egy vektoros mennyiség, amelynek iránya és nagysága is van.

K: Mi történik, ha két tárgy összeütközik?


V: Amikor két darab összeütközik, a nyomatékok átadódnak egymásnak, és a tömegüktől függően változik a sebességük.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3