Πώς διατηρείται η δυναμική μετά τη σύγκρουση δύο αντικειμένων;
Ο νόμος της διατήρησης της ορμής
Η θεμελιώδη αρχή είναι ότι η συνολική ορμή ενός κλειστού συστήματος (εκεί όπου δεν ενεργούν οι εξωτερικές δυνάμεις) παραμένει σταθερή πριν, κατά τη διάρκεια και μετά από σύγκρουση. Αυτό σημαίνει:
* Συνολική ορμή πριν =συνολική ορμή μετά
Πώς λειτουργεί:
1. Ατομική ορμή: Κάθε αντικείμενο που εμπλέκεται στη σύγκρουση έχει τη δική του ορμή, υπολογιζόμενη ως:
* Ορμή (p) =μάζα (m) x ταχύτητα (v)
2. διάνυσμα: Η ορμή είναι μια ποσότητα φορέα, που σημαίνει ότι έχει τόσο μέγεθος (ποσότητα) όσο και κατεύθυνση. Για να βρούμε τη συνολική ορμή του συστήματος, προσθέτουμε την ατομική στιγμή ως φορείς.
3. σύγκρουση: Κατά τη διάρκεια μιας σύγκρουσης, τα αντικείμενα ασκούν δυνάμεις μεταξύ τους. Αυτές οι δυνάμεις είναι ίσες και αντίθετες (ο τρίτος νόμος του Νεύτωνα). Οι δυνάμεις προκαλούν αλλαγές στην ταχύτητα, αλλά η συνολική ορμή του συστήματος παραμένει σταθερή.
4. Διανομή: Η συνολική ορμή μετά τη σύγκρουση διανέμεται μεταξύ των αντικειμένων με βάση τις μάζες τους και τις τελικές ταχύτητες.
Παραδείγματα:
* Ελαστική σύγκρουση: Σε μια ελαστική σύγκρουση, η κινητική ενέργεια διατηρείται επίσης. Σκεφτείτε τις μπάλες μπιλιάρδου που συγκρούονται. Οι μπάλες αναπηδούν μεταξύ τους και η συνολική ορμή πριν από τη σύγκρουση είναι ίση με τη συνολική ορμή μετά.
* ανελαστική σύγκρουση: Σε μια ανελαστική σύγκρουση, κάποια κινητική ενέργεια χάνεται ως θερμότητα, ήχος ή παραμόρφωση. Φανταστείτε ένα αυτοκινητιστικό δυστύχημα. Τα αυτοκίνητα κυματίζουν και κάποια ενέργεια διαχέεται ως θερμότητα και υγιής. Ωστόσο, η συνολική ορμή των αυτοκινήτων πριν από τη συντριβή θα εξακολουθεί να ισούται με τη συνολική ορμή των συντριμμιών μετά.
Βασικά σημεία:
* Η διατήρηση της ορμής ισχύει για όλους τους τύπους συγκρούσεων, είτε ελαστικής είτε ανελαστικής.
* Ο νόμος ισχύει για συστήματα με πολλαπλά αντικείμενα.
* Οι εξωτερικές δυνάμεις, όπως η τριβή, μπορούν να αλλάξουν τη συνολική ορμή ενός συστήματος.
Στην ουσία, η συνολική ορμή ενός συστήματος δεν εξαφανίζεται κατά τη διάρκεια μιας σύγκρουσης. είναι απλώς αναδιανεμημένη μεταξύ των αντικειμένων που εμπλέκονται.
