Is momentum behou: wanneer, hoekom, hoe, gedetailleerde feite en algemene vrae


Is momentum behoue, word hoofsaaklik gebruik terwyl botsings tussen voorwerpe in kontak oorweeg word.

Momentum onderskei dat voortbeweging nie verander in 'n geslote sisteem van liggame nie. Bewaringswoord beteken vir iets wat nie verander en sy toestand handhaaf nie. 

Hoe word momentum bewaar?

Die momentum, die produk van massa en snelheid, word bewaar.

Om te verstaan ​​hoe die momentum behoue ​​bly, kom ons neem die voorbeeld van twee voorwerpe. Twee voorwerpe, naamlik voorwerp A en voorwerp B, wanneer hulle albei in 'n geslote sisteem bots. Die totale momentum beteken die momentum van voorwerp A en voorwerp B word bewaar. Die totaal momentum van die twee voorwerpe bewaar word.

Dit beteken dat wanneer die voorwerp tref, voorwerp A en voorwerp B se gedeelde momentum identies is aan die totale momentum van voorwerp A en voorwerp B na die impak. Daarom is die momentum van voorwerp A wat verloor word identies aan die momentum wat deur voorwerp B verkry word.

Ons kan sê dat die momentum bly dieselfde vir die voorwerpe of word bewaar. Hier aangesien die momentum van voorwerp A en voorwerp B behoue ​​bly of, sê, hul toestand handhaaf, is dit in ooreenstemming met die wet van behoud van momentum. 

Wanneer word momentum bewaar?

Soos hierbo gesê, behoud van momentum word oorweeg terwyl enige botsing bespreek word, ontploffings, die beweging van voorwerpe, ens.

Die momentum van voorwerpe word dus behoue ​​​​wanneer hulle betrokke is by enige beweging, of sê botsing. Om hul momentum te bewaar, beteken dat hulle nie hul toestand verander nie en konstant bly regdeur die aksie. En as dit gebeur, dan word gesê dat die totale momentum vir die liggaam bewaar word. 

Is momentum bewaar in alle botsings?

Volgens die wet van bewaring, momentum word bewaar totdat geen eksterne krag nie inwerk op die sisteem in beweging.

En wanneer lyke bots, of sê wanneer hulle in botsing is. Geen eksterne krag werk op hulle in tydens hul botsing nie. Daarom kan ons sê dat die totale momentum in botsings bewaar word deur die wet van behoud te volg. Die energie betrokke by die botsing word egter tydens die botsing verander, terwyl kinetiese energie verander word as gevolg van die verspreiding van energie in 'n ander vorm.

Is momentum bewaar in vrye val?

Die aarde het sy aantrekkingskrag, en dit werk in op die liggaam wat val met dieselfde trekkrag as die vryvallende liggaam.

Tydens 'n vrye val deur enige voorwerp vanaf 'n hoogte op aarde. Die liggaam kry 'n mate van momentum aangesien dit 'n mate van massa het en in beweging is, met 'n mate van snelheid. Die aarde teëwerk die afwaartse momentum wat deur die voorwerp in 'n vrye val geskep word.

Liggaam onder 'n vrye val
Image krediet: “Vrye val-2”  A. Omer Karamollaoglu  CC BY 2.0

As gevolg van hierdie gravitasiekrag word die vryvallende liggaam en aarde na 'n vasgemaakte stelsel geneem waar geen eksterne krag daarop inwerk nie. Vandaar dat die vryvallende liggaam en aarde in 'n geïsoleerde stelsel. As gevolg van hierdie invloed van die aarde se gravitasiekrag word die totale momentum van die vryvallende liggaam bewaar. As die momentum deur die vryvallende liggaam en hulle bly dieselfde.

Word momentum behou wanneer 'n bal 'n muur tref? 

Ons weet dat wanneer 'n bal 'n muur tref, dit nie as 'n geslote stelsel. En die wet van behoud van momentum word toegepas in 'n geslote sisteem, wat beteken dat geen eksterne krag op die voorwerpe inwerk in botsing nie.

Wanneer die bal die muur tref, in hierdie toestand, bring die muur 'n teenoorgestelde krag teenoor die bal uit. Dit kan verstaan ​​word hoekom dit gebeur deur Newton se derde bewegingswet. So soos die bal 'n eksterne krag uitoefen wat 'n krag vanaf die muur is, is die wet van toewyding van momentum toegepas word nie.

is momentum bewaar
Bal wat 'n muur tref
Image krediet: "Man met bal"  dynis  CC BY-SA 2.0

Gevolglik word die momentum van die bal verander terwyl hy slaan.

Probleme wat verband hou met momentum

V. 'n Wrywinglose oppervlak het 'n ingebedde koeël in as gevolg van vuur deur 'n koeël. Verduidelik wat in hierdie proses bewaar word.

Die koeël word in die gegewe situasie in die oppervlak ingebed, waar geen eksterne krag toegepas word nie. Ons kan sê dat die momentum in die proses behoue ​​bly. Soos dit egter 'n onelastiese botsing, kinetiese energie word nie bewaar nie.

V. 'n Trein beweeg met 'n snelheid van 100m/s. As gevind word dat die trein se momentum 10000 XNUMX kg m/s is, vind dan wat sy massa sal wees?

Gegee, Momentum (p) = 10000 kg m/s

Snelheid (v) = 100m/s

Massa (m) =?

Deur momentumformule weet ons dat:- Momentum (p) = Massa (m)*Snelheid (v)

so deur waarde te plaas van elkeen wat ons kry,

10000kgm/s=m*100m/s

⇒m= (10000kg.m/s)/(100m/s)

m =100 kg

Ons weet dus dat die massa van die trein 100 kg is.

V. 'n Vragmotor met massa 400 kg beweeg teen 20 m/s. Vind nou sy aanvanklike momentum. Wanneer Die bestuurder het die vragmotor versnel, 'n krag van 100 N het vir 8 sekondes op die vragmotor ingewerk. Vind nou die finale momentum.

Deur die formule weet ons dat,

Aanvangsmomentum= massa*beginsnelheid = 400*20 kg m/s = 8000 kg m/s

dus, die impuls van die krag = krag*tye tyd geneem = 100* 8 N = 800 N

en ons weet reeds dat die, impuls van krag = verandering van momentum

Soos in die vraag gegee, versnel die vragmotor

So,

finale momentum = aanvanklike momentum + impuls van krag = (8000 + 800) kg m/s =8800 kg m/s

V. Verduidelik of die wet van behoud van momentum in die proses oortree word of nie. Wanneer 'n bal in 'n opwaartse rigting gegooi word tydens sy gooi, word die balmomentum eers verminder, en dan begin dit toeneem.

In die vorige scenario bly die bal se momentum en aarde behoue. Wanneer die bal opwaarts gelanseer word, word 'n aantrekkingskrag in werking gestel.

Hierdie krag is gelyk aan beide kante, onderskeidelik die aarde en die bal. Wanneer die bal egter opwaarts gaan, begin sy momentum afneem terwyl hy opgaan, maar gedurende dieselfde tyd neem die aarde se momentum ook teen dieselfde tempo in die opwaartse rigting toe. En dienooreenkomstig, wanneer die bal sy afwaartse val begin, is sy momentum geneig om in die afwaartse rigting toe te neem. In die loop eskaleer die aarde se momentum ook gelyktydig in die opwaartse rigting.

V. Ondersoek die gegewe situasie. 'n Tou hang aan 'n boom en aan die een kant vasgemaak. Op die tou word druiwe aan die bokant vasgemaak. Terselfdertyd hang die aap aan die onderpunt van die tou wat aan die boom vasgemaak is. Hier is die massa van die aap gelyk aan die massa van die druiwe wat aan die tou vasgemaak is. Verduidelik nou of die aap die druiwe sal eet as hy teen die tou begin opklim. 

In die gegewe situasie sal die aap nie druiwe kan eet nie. soos wanneer die aap teen die tou begin opklim, sal die druif wat aan die tou vasgemaak is ook ewe opwaarts beweeg sodat die momentum behoue ​​bly.

In hierdie omstandighede word die momentum omgeslaan as gevolg van die tak van die boom waaraan die tou vasgemaak is aangesien dit as 'n gerf dien. Dit het gebeur sodat hul gekombineerde momentum 0 was. 

V. Daar is twee seuns wat dieselfde massa het. Beide van hulle staan ​​op ysskaatse op 'n afstand van mekaar op 'n wrywinglose oppervlak. 'n Tou word om die middel van 'n seun gebind, die ander punt van die tou is in die hand van die tweede seun. Wat sou gebeur as die tweede seun die tou trek?

Wanneer die seun wat die ander punt van die tou vashou die ander seun na hom toe trek, sal beide die seuns na mekaar toe begin beweeg. Die spoed waarmee hulle sal beweeg, sal dieselfde wees. Hierdie verskynsel vind plaas sodat hul momentum nul bly of die toestand handhaaf.

V. Wanneer die lug geblaas word op 'n seil wat aan 'n boot gekoppel is deur 'n elektriese waaier wat op die boot geplaas is. Sê vir my of die boot sal begin beweeg of nie?

Nee, die boot sal nie deur die volgende aksies beweeg nie. Terwyl die lug geblaas word om deur die lug deur 'n waaier te seil, stoot die lug self die waaier terug in teenstrydigheid. Hier sal die som van waaier- en bootmomenta 0 wees. Die boot sal beweeg maar onder die reaksiekrag van een of ander eksterne agent.

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