Word momentum behou in 'n onelastiese botsing: wanneer, hoekom, hoe, gedetailleerde feite en algemene vrae


Wanneer twee liggame mekaar fisies tref, of as hul bewegingspad deur mekaar beïnvloed word, dan sê ons dit as botsing.

Om te weet, Is momentum bewaar in 'n onelastiese botsing, laat ons eers weet van botsing. Botsings is van twee tipes: 'n elastiese botsing en die ander is 'n onelastiese botsing. Wanneer twee liggame tref of bots, dan verander die liggaam se kinetiese energie in die botsing. So 'n soort botsing word 'n genoem onelastiese botsing.

Tydens enige botsing is die krag wat op die liggame uitgeoefen word wanneer hulle twee bots gelyk en teenoorgesteld op alle oomblikke tydens die botsing. En wanneer die botsing verby is, word die wisselwerking tussen hulle nul.

Is Momentum altyd bewaar in onelastiese botsings?

Wanneer twee voorwerpe bots, hetsy onelastiese botsing of in 'n onelastiese botsing, word die botsing tussen hulle beheer deur die wet van Momentum en die wet van energie.

Gestel die botsing het in 'n geïsoleerde sisteem plaasgevind. Ons sal vind dat die totaal Momentum van die liggame word bewaar op voorwaarde dat die stelsel van liggame geen eksterne krag ervaar wat dit beïnvloed nie. Gevolglik sal die Momentum van die stelsel se liggaam gelyk wees voor en na die botsing plaasvind.

Tydens die botsing, waar twee liggame betrokke is, sien ons dat die Momentum wat deur een voorwerp los is verkry deur 'n ander voorwerp wat by die botsing betrokke was. As gevolg hiervan is die Momentum van die sisteem van twee liggame bedoel om te bewaar.

Energie verdryf in vervorming van liggaam Image krediet: "HC03840" , Gemeenskapsargief van Belleville en Hastings County, CC0 1.0

Waarom word Momentum in 'n onelastiese botsing bewaar?

Om te verstaan ​​“Waarom word Momentum bewaar in 'n onelastiese botsing, laat ons deur die volgende gaan. Kom ons neem 'n voorbeeld van 'n stelsel met twee voorwerpe, waarin die twee voorwerpe teen mekaar slaan.

Waarin die twee liggame geen oppervlakkige krag uitoefen nie. Die enigste dwing wat deur hulle uitgeoefen word, is slegs as gevolg van hul interaksie. Dit beteken dat die twee voorwerpe op enige gegewe oomblik dieselfde tempo van Momentumverandering het wanneer hulle interaksie het.

Gevolglik het die voorwerpe in kontak gelyke en teenoorgestelde Momentum. As gevolg hiervan sal die gekombineerde verandering in hul Momentum nul wees. Deur die wet van behoud van Momentum, weet ons dat "In afwesigheid van enige eksterne krag op die voorwerpe, sal die momentum van liggame nie verander word nie". Nou, Newton se derde wet stel dit “die kragte wat uitgeoefen is deur die voorwerpe wat interaksie het, is gelyk en teenoorgesteld". En die ander voorwaarde is dat voorwerpe dieselfde tyd aan mekaar moet raak.

Die gegewe toestande is korrek vir alle soorte botsings waar Newton se derde wet toegepas word op alle toestande waar 'n krag toegepas word. Wanneer aan hierdie twee voorwaardes voldoen word, is die impuls wat deur die ander aan elke ding gelewer word gelyk en teenoorgesteld. Daarom kan ons sê dat solank geen eksterne kragte op die sisteem inwerk nie, Momentum bly behoue as 'n direkte gevolg van Newton se tweede en derde wette.

Waarheen gaan Momentum in 'n onelastiese botsing?

Soos hierbo genoem, word die Momentum tydens 'n onelastiese botsing bewaar. Nietemin word die kinetiese energie van die sisteem in die botsing nie bewaar nie.

Die kinetiese energie word nie bewaar nie, want dit word omgeskakel in ander vorme van energie wanneer hulle op mekaar slaan. Byvoorbeeld, die voorwerp word vervorm, dit verander in klank, hitte, ens. Om dit te verstaan, kom ons neem die voorbeeld van twee vragmotors teen verregaande snelhede. Die botsing tussen die vragmotors hier is onelasties.

Nou, as ons begin bereken die Momentum van die vragmotors, sal ons vind dat die Momentum van vragmotors voor botsing en Momentum na die botsing wanneer die trokke gebots het dieselfde is. Maar op dieselfde plek, as ons die kinetiese energie bereken van vragmotors toe hulle in spoed was en gebots het. Dan sal die kinetiese energie anders wees. Die kinetiese energie van daardie vragmotors is omgeskakel na 'n ander vorm van energie.

is momentum bewaar in 'n onelastiese botsing
Energie wat in bewegende deeltjies versprei word Image krediet: “Impak!”,☺ Lee J HaywoodCC BY-SA 2.0

Is die impulsmomentumstelling van toepassing op onelastiese botsings?

Impuls is die maatstaf waartoe mate bring 'n eksterne krag 'n verandering in die Momentum van die liggaam.

Ons kan ook sê dat die Momentum van 'n liggaam die impuls is wat nodig is om 'n deeltjie van rus na die beweging te bring. Soos ons dit leer ken het, word die impuls gebruik om 'n oor die verandering in die toestand van bewegende deeltjie te kry, en ons kan die impuls-momentumstelling in 'n onelastiese botsing.

Waar impuls gegee word as:

J=ΔP

Is totale Momentum bewaar in 'n onelastiese botsing?

Ons kan sê dat dit waar is dat die totale momentum van die liggaam wat in 'n onelastiese botsing is, die totale momentum behou het.

Dit kan waargeneem word deur die som van momentum van twee liggame in onelastiese botsing te bereken. En die momentum bereken sodra die botsing plaasgevind het. Daar word gevind dat die twee berekeninge van voor en na botsing dieselfde is.

Probleme om te verduidelik Is Momentum bewaar

V. 'n Geweer met 'n koeël met 'n massa van 100 g. Wanneer die geweer 'n koeël met 'n 75m/sek snelheid afvuur. By die afvuur van die geweer terugslag met 'n snelheid van 2m/sek. Vind nou die massa van die geweer vir die gegewe toestand.

Deur die wet van behoud van Momentum

Massa van geweer*terugslagsnelheid van geweer=massa van koeël*snelheid van koeël

m1v1=m2v2

0.100*75=m2*2

m2= 3.75 kg

V. Rajan bestuur 'n vragmotor gelaai met goedere, waar sy totale massa 200 kg is. Die vragmotor ry in die westelike rigting met 'n 10m/sek spoed. Nou tref Rajan die agterkant van 'n bus met 'n massa van 1400 kg. Na die botsing bly beide vragmotor en bus bymekaar. Bereken nou die finale Momentum van die voertuig na die botsing.

Ons weet dat die formule vir Momentum gegee word as Formule: Momentum P = MV.

Van, wet van behoud van momentum ons leer dit weet,

 P aanvanklike = P finaal

(MV)Vragmotor+(MV) Bons = MTruck+(Mbus*Snelheid)

(2000*10)(1400*0)=(2000+1400)*Velocity

20000/3400= Snelheid

Snelheid=5.8m/s

Uit die bogenoemde berekening leer ons dat die voertuig nou met 'n spoed van 5.8m/s sal beweeg.

V. Manan beweeg teen 'n steil heuwel af, afwaarts. Manan het 'n massa van 20 kg, en hy gly teen 'n 5m/sek snelheid teen die helling af. Manan se ouer suster het 'n massa van 30 kg. Beide van hulle gly af, maar die suster skuins stadig met 'n 2m/sek spoed. Manan bots met haar suster. Nadat hulle gebots het, begin albei van hulle saam beweeg. Bereken nou hul resulterende snelheid. 

Uit die wet van bewaring van Momentum, ons weet dat hul kollektiewe Momentum gelyk sal wees aan hul finale Momentum,

V=(100 kg.m/s+60 kg.m/s)/50 kg

V=3.20 m/sek

Uit die bostaande berekening kry ons dat hul gekombineerde snelheid 3.20 m/sek sal wees.

Riya Pandey

Ek is Riya Pandey. Ek het Nagraadse studie in fisika in 2021 voltooi. Tans werk ek as 'n vakkundige in fisika vir Lambdageeks. Ek probeer om Fisika-vak maklik verstaanbaar op 'n eenvoudige manier te verduidelik.

Onlangse plasings