Πώς μπορούμε να συσχετίσουμε τη δύναμη με την αλλαγή της ορμής ενός σώματος;

Η σχέση μεταξύ δύναμης και αλλαγής στην ορμή περιγράφεται από τον δεύτερο νόμο της κίνησης του Newton . Δείτε πώς λειτουργεί:

Ο δεύτερος νόμος κίνησης του Νεύτωνα:

* Η δύναμη (F) είναι άμεσα ανάλογη με τον ρυθμό μεταβολής της ορμής (ΔΡ/Δt).

* Η ορμή (p) είναι το προϊόν της μάζας (m) και της ταχύτητας (v):p =mv.

Βάζοντας το μαζί:

1. Αλλαγή στην ορμή (ΔΡ): Η αλλαγή της ορμής είναι η διαφορά μεταξύ της τελικής ορμής (p f ) και την αρχική ορμή (p i ) ενός αντικειμένου:ΔΡ =p f - p i .

2. ρυθμός μεταβολής της ορμής (ΔΡ/Δt):Αυτό αντιπροσωπεύει πόσο γρήγορα αλλάζει η ορμή ενός αντικειμένου σε μια χρονική περίοδο (ΔT).

3. δύναμη (f): Η εφαρμογή μιας δύναμης σε ένα αντικείμενο προκαλεί την αλλαγή της ορμής του. Όσο μεγαλύτερη είναι η δύναμη, τόσο πιο γρήγορα αλλάζει η ορμή.

Μαθηματική εκπροσώπηση:

Η σχέση μπορεί να εκφραστεί ως:

f =ΔΡ/Δt

Τι σημαίνει αυτό;

* Εάν μια δύναμη ενεργεί σε ένα αντικείμενο για ένα συγκεκριμένο χρονικό διάστημα, θα προκαλέσει μια αλλαγή στην ορμή του αντικειμένου.

* Όσο μεγαλύτερη είναι η δύναμη, τόσο μεγαλύτερη είναι η αλλαγή της ορμής.

* Όσο μεγαλύτερη είναι η δύναμη, τόσο μεγαλύτερη είναι η αλλαγή της ορμής.

Παραδείγματα:

* χτυπώντας ένα μπέιζμπολ: Όταν ένα ρόπαλο χτυπά ένα μπέιζμπολ, εφαρμόζει μια δύναμη στην μπάλα. Αυτή η δύναμη προκαλεί ταχεία αλλαγή στη δυναμική της μπάλας, με αποτέλεσμα να ταξιδεύει με μεγάλη ταχύτητα.

* Εκκίνηση πυραύλων: Ένας πυραύλος κινητήρα παράγει μια μεγάλη δύναμη με την εκτόξευση καυτών αερίων. Αυτή η δύναμη ενεργεί στον πυραύλο, αλλάζοντας τη δυναμική της και προκαλώντας την επιτάχυνση προς τα πάνω.

Βασικά σημεία:

* Η δύναμη και η αλλαγή στην ορμή είναι άμεσα αναλογικές.

* Η κατεύθυνση της δύναμης καθορίζει την κατεύθυνση της αλλαγής της ορμής.

* Η έννοια της ορμής είναι ζωτικής σημασίας για την κατανόηση των συγκρούσεων, των εκρήξεων και άλλων καταστάσεων όπου οι δυνάμεις δρουν σε αντικείμενα.