Ποια είναι η σχέση που συνδέει τη δυναμική και τη δύναμη;

Η σχέση που συνδέει τη δυναμική και τη δύναμη δίνεται από τον δεύτερο νόμο κίνησης του Νεύτωνα :

δύναμη (f) =ρυθμός μεταβολής της ορμής (dp/dt)

Ας σπάσουμε αυτήν την εξίσωση:

* ορμή (p): Αυτό είναι ένα μέτρο της μάζας ενός αντικειμένου σε κίνηση. Υπολογίζεται πολλαπλασιάζοντας τη μάζα του αντικειμένου (m) με την ταχύτητά του (V): p =mv

* ρυθμός μεταβολής της ορμής (dp/dt): Αυτό αντιπροσωπεύει πόσο γρήγορα αλλάζει η ορμή ενός αντικειμένου. Είναι ουσιαστικά το παράγωγο της ορμής σε σχέση με το χρόνο.

με απλούστερους όρους:

Η δύναμη είναι η αιτία της αλλαγής της ορμής ενός αντικειμένου. Όταν μια δύναμη ενεργεί σε ένα αντικείμενο, προκαλεί την αλλαγή της ορμής του αντικειμένου. Αυτή η αλλαγή στην ορμή μπορεί να είναι μια αλλαγή στην ταχύτητα του αντικειμένου (επιτάχυνση, επιβράδυνση ή αλλαγή κατεύθυνσης) ή μια αλλαγή στη μάζα του αντικειμένου (αν και αυτό είναι λιγότερο συνηθισμένο στα καθημερινά σενάρια).

Βασικά σημεία:

* Άμεση αναλογικότητα: Η δύναμη είναι άμεσα ανάλογη με το ρυθμό μεταβολής της ορμής. Αυτό σημαίνει ότι αν αυξήσετε τη δύναμη, αυξάνετε τον ρυθμό με τον οποίο αλλάζει η ορμή.

* Impulse: Η αλλαγή της ορμής είναι επίσης γνωστή ως ώθηση. Η ώθηση είναι ίση με τη δύναμη που ενεργεί σε ένα αντικείμενο πολλαπλασιασμένο με τον χρόνο για τον οποίο ενεργεί: impulse =f * δt .

Παραδείγματα:

* χτυπώντας ένα μπέιζμπολ: Το ρόπαλο ασκεί μια δύναμη στο μπέιζμπολ, προκαλώντας σημαντική αλλαγή στη δυναμική του μπέιζμπολ. Το μπέιζμπολ επιταχύνει, αλλάζει κατεύθυνση και κερδίζει μεγάλη ταχύτητα.

* Φρενάρισμα αυτοκινήτου: Τα φρένα εφαρμόζουν μια δύναμη στο αυτοκίνητο, προκαλώντας την επιβράδυνση του. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση της ορμής του αυτοκινήτου.

Η κατανόηση της σχέσης μεταξύ βίας και ορμής είναι θεμελιώδης για την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα αντικείμενα κινούνται και αλληλεπιδρούν στον φυσικό κόσμο.