Зачувување на линеарниот импулс
Законот за зачувување на линеарниот импулс вели дека ако не постои надворешна сила што дејствува врз два судирачки објекти, импулсот на објектите пред судирот е еднаков на импулсот на објектите по судирот.
p1 + p2 = p1 ' + p2 ' ………………….. Равенка 1.4
m 1 v 1 + m 2 v 2 = m 1 v 1 ' + m 2 v 2 '
Ако по судирот двата објекти се залепат еден за друг,
m 1 v 1 + m 2 v 2 = (m 1 + m 2 ) v'
каде што: m 1 = маса на објектот 1, m 2 = маса на објектот 2, v 1 = брзина на објектот 1 пред судирот, v 2 = брзина на објектот 2 пред судирот, v 1 ' = брзина на објектот 1 по судирот, v 2 ' = брзина на објектот 2 по судирот, v' = брзина на двата објекти по судирот
v или v' има позитивен знак ако објектот се движи надесно и има негативен знак ако објектот се движи налево. Ако насоките на движење на објектите се непознати, но двата објекти се движат во спротивни насоки, или v или v' има позитивен знак, додека другиот има негативен знак. Ако двата објекти се движат во иста насока, v или v' на двата објекти има иста насока. Позитивниот или негативниот знак ја означува насоката на движење на објектот.
20 концептуални прашања и одговори за зачувување на линеарниот импулс:
1. Прашање: Што е линеарен импулс? Одговор: Линеарниот импулс, честопати наречен само импулс, е производ од масата на објектот и неговата брзина. Тој е векторска величина и е претставен со �= .
2. Прашање: Како се применува правилото за зачувување на линеарниот импулс при судири? Одговор: Вкупниот импулс на системот пред судирот е еднаков на вкупниот импулс по судирот, под услов да не дејствуваат надворешни сили врз системот.
3. Прашање: Во кои сценарија е зачуван линеарниот импулс? Одговор: Линеарниот импулс е зачуван во сите сценарија каде што нето надворешната сила на системот е нула.
4. Прашање: Како ракета во вселената се движи напред ако врз неа не дејствува надворешна сила? Одговор: Ракета во вселената исфрла гасови наназад, и поради зачувувањето на импулсот, ракетата се движи напред. Импулсот на исфрлените гасови и ракетата останува еднаков и спротивен, одржувајќи нето импулс нула.
5. Прашање: Зошто лизгачот на мраз се врти побрзо кога ги вовлекува рацете навнатре? Одговор: Кога лизгачот ги вовлекува рацете навнатре, тој го намалува својот момент на инерција. За да се зачува аголниот импулс, неговата брзина на ротација мора да се зголеми.
6. Прашање: Може ли да се зачува импулсот ако на системот дејствува надворешна сила? Одговор: За времетраењето на дејството на надворешната сила, импулсот нема да се зачува. Меѓутоа, во кратки временски интервали, промената може да биде занемарлива и импулсот е приближно зачуван.
7. Прашање: Што е нееластичен судир во однос на импулсот? Одговор: При нееластичен судир, импулсот е зачуван, но кинетичката енергија не е. Предметите може да се залепат еден за друг или да се деформираат за време на судирот.
8. Прашање: Како може еден систем да добие импулс без надворешна сила? Одговор: Системот не може да добие импулс без надворешна сила. Третиот Њутнов закон гарантира дека дејствата во рамките на еден систем имаат еднакви и спротивни реакции, па затоа нето импулсот останува непроменет.
9. Прашање: Што е импулс и неговата врска со импулсот? Одговор: Импулсот е промена на импулсот на едно тело. Тој е даден како производ на силата што дејствува на телото и времето во кое таа дејствува. Импулсот е исто така векторска величина.
10. Прашање: Како воздушните перничиња во автомобилите го користат концептот на импулс? Одговор: Воздушните перничиња го зголемуваат времето во кое се случува судирот. Ова ја намалува силата што ја чувствуваат патниците, менувајќи го импулсот постепено и намалувајќи ги повредите.
11. Прашање: По што се разликува отскокнувањето од лепењето во однос на зачувувањето на импулсот при судири? Одговор: Во двата случаи, импулсот е зачуван. Меѓутоа, кога предметите отскокнуваат, тие може да разменуваат поголема кинетичка енергија отколку кога се лепат еден за друг.
12. Прашање: Може ли еден објект да има зачуван импулс? Одговор: Импулсот на изолиран објект е зачуван освен ако врз него не дејствува надворешна сила.
13. Прашање: Како е поврзан импулсот со третиот Њутнов закон? Одговор: Третиот Њутнов закон наведува дека секое дејство има еднаква и спротивна реакција. Ова осигурува дека промените на импулсот се избалансирани помеѓу заемодејствувачките објекти, што доведува до зачувување на импулсот.
14. Прашање: Зошто куршум испукан од пиштол предизвикува пиштолот да се повлече? Одговор: Како што куршумот добива нанапред импулс, пиштолот добива еднаков износ на наназад импулс поради зачувувањето на импулсот.
15. Прашање: Може ли импулсот да биде нула во систем со подвижни објекти? Одговор: Да, ако векторски збир на сите поединечни моменти е нула. На пример, два објекти со еднаква маса и брзина што се движат во спротивни насоки имаат нулти нето импулс.
16. Прашање: Како движењето на центарот на масата е поврзано со зачувувањето на импулсот? Одговор: Движењето на центарот на масата на системот е директно поврзано со вкупниот импулс на системот. Ако не дејствуваат надворешни сили, центарот на масата ќе се движи со константна брзина.
17. Прашање: Дали импулсот секогаш е зачуван кај експлозиите? Одговор: Да, вкупниот импулс пред експлозијата (обично нула) е еднаков на вкупниот импулс по неа, иако парчињата може да се движат во различни насоки.
18. Прашање: Како играчите во билијард ги користат принципите за зачувување на импулсот? Одговор: Кога удираат топки во билијард, играчите предвидуваат како ќе се движат топките по судирот врз основа на зачувување на импулсот, што им овозможува да ги предвидат исходите од ударот.
19. Прашање: Зошто автомобилот не запира веднаш по гаснењето на моторот? Одговор: Поради својот импулс. Освен ако не дејствува надворешна сила (како триење), тој ќе продолжи да се движи.
20. Прашање: Во систем од два објекти, ако импулсот на едниот објект се зголеми, што се случува со импулсот на другиот? Одговор: Импулсот на другиот објект ќе се намали за еднаков износ во спротивна насока, одржувајќи го вкупниот импулс зачуван.
Разбирањето на зачувувањето на линеарниот импулс е основно во физиката и има примена што се движи од основна механика до напредни области на студии.
