Ruajtja e impulsit linear
Ligji i ruajtjes së impulsit linear thotë se nëse nuk ka forcë të jashtme që vepron mbi dy objekte që përplasen, impulsi i objekteve para përplasjes është i barabartë me impulsin e objekteve pas përplasjes.
p1 + p2 = p1 ' + p2 ' ………………….. Ekuacioni 1.4
m 1 v 1 + m 2 v 2 = m 1 v 1 ' + m 2 v 2 '
Nëse pas përplasjes të dy objektet ngjiten së bashku,
m 1 v 1 + m 2 v 2 = (m 1 + m 2 ) v'
ku: m 1 = masa e objektit 1, m 2 = masa e objektit 2, v 1 = shpejtësia e objektit 1 para përplasjes, v 2 = shpejtësia e objektit 2 para përplasjes, v 1 ' = shpejtësia e objektit 1 pas përplasjes, v 2 ' = shpejtësia e objektit 2 pas përplasjes, v' = shpejtësia e të dy objekteve pas përplasjes
v ose v' ka shenjë pozitive nëse objekti lëviz djathtas dhe ka shenjë negative nëse objekti lëviz majtas. Nëse drejtimet e lëvizjes së objekteve janë të panjohura, por të dy objektet lëvizin në drejtime të kundërta, secili prej v ose v' ka shenjë pozitive, ndërsa tjetri ka shenjë negative. Nëse të dy objektet lëvizin në të njëjtin drejtim, v ose v' e të dy objekteve ka të njëjtin drejtim. Shenja pozitive ose negative tregon drejtimin e lëvizjes së objektit.
20 pyetje dhe përgjigje konceptuale rreth ruajtjes së impulsit linear:
1. Pyetje: Çfarë është impulsi linear? Përgjigje: Impulsi linear, shpesh i quajtur thjesht impuls, është prodhimi i masës së një objekti dhe shpejtësisë së tij. Është një madhësi vektoriale dhe përfaqësohet nga �= .
2. Pyetje: Si zbatohet ruajtja e impulsit linear në përplasje? Përgjigje: Impulsi total i një sistemi para një përplasjeje është i barabartë me impulsin total pas përplasjes, me kusht që të mos veprojnë forca të jashtme në sistem.
3. Pyetje: Në cilat skenarë ruhet impulsi linear? Përgjigje: Impulsi linear ruhet në të gjitha skenarët ku forca e jashtme neto në sistem është zero.
4. Pyetje: Si lëviz përpara një raketë në hapësirë, duke qenë se nuk ka forcë të jashtme që vepron mbi të? Përgjigje: Një raketë në hapësirë nxjerr gazra prapa, dhe për shkak të ruajtjes së impulsit, raketa lëviz përpara. Impulsi i gazrave të nxjerrë dhe i raketës mbeten të barabartë dhe të kundërt, duke ruajtur një impuls neto prej zero.
5. Pyetje: Pse një patinator në akull rrotullohet më shpejt kur tërheq krahët brenda? Përgjigje: Kur patinatori tërheq krahët brenda, ai zvogëlon momentin e inercisë. Për të ruajtur impulsin këndor, shpejtësia e tij e rrotullimit duhet të rritet.
6. Pyetje: A mund të ruhet impulsi nëse mbi një sistem vepron një forcë e jashtme? Përgjigje: Gjatë kohëzgjatjes së veprimit të forcës së jashtme, impulsi nuk do të ruhet. Megjithatë, në intervale të shkurtra kohore, ndryshimi mund të jetë i papërfillshëm dhe impulsi ruhet përafërsisht.
7. Pyetje: Çfarë është një përplasje joelastike në lidhje me impulsin? Përgjigje: Në një përplasje joelastike, impulsi ruhet, por energjia kinetike jo. Objektet mund të ngjiten së bashku ose të deformohen gjatë përplasjes.
8. Pyetje: Si mund të fitojë një sistem impuls pa një forcë të jashtme? Përgjigje: Një sistem nuk mund të fitojë impuls pa një forcë të jashtme. Ligji i tretë i Njutonit siguron që veprimet brenda një sistemi të kenë reagime të barabarta dhe të kundërta, kështu që impulsi neto mbetet i pandryshuar.
9. Pyetje: Çfarë është impulsi dhe lidhja e tij me impulsin? Përgjigje: Impulsi është ndryshimi në impulsin e një objekti. Ai jepet nga prodhimi i forcës që vepron mbi një objekt dhe kohëzgjatja gjatë së cilës ajo vepron. Impulsi është gjithashtu një madhësi vektoriale.
10. Pyetje: Si e përdorin airbag-ët në makina konceptin e impulsit? Përgjigje: Airbag-ët rrisin kohën gjatë së cilës ndodh një përplasje. Kjo zvogëlon forcën e përjetuar nga pasagjerët, duke e ndryshuar impulsin më gradualisht dhe duke zvogëluar lëndimet.
11. Pyetje: Si ndryshon kërcimi nga ngjitja në terma të ruajtjes së impulsit në përplasje? Përgjigje: Në të dyja rastet, impulsi ruhet. Megjithatë, kur objektet kërcejnë, ato mund të shkëmbejnë më shumë energji kinetike sesa kur ngjiten së bashku.
12. Pyetje: A mund të ketë një objekt i vetëm impuls të ruajtur? Përgjigje: Impulsi i një objekti të izoluar ruhet përveç nëse vepron mbi të një forcë e jashtme.
13. Pyetje: Si lidhet impulsi me ligjin e tretë të Njutonit? Përgjigje: Ligji i tretë i Njutonit thotë se çdo veprim ka një reagim të barabartë dhe të kundërt. Kjo siguron që ndryshimet e impulsit të jenë të balancuara midis objekteve që bashkëveprojnë, duke çuar në ruajtjen e impulsit.
14. Pyetje: Pse një plumb i qëlluar nga një armë e bën armën të tërhiqet? Përgjigje: Ndërsa plumbi fiton vrull përpara, arma fiton një sasi të barabartë të vrullit prapa për shkak të ruajtjes së vrullit.
15. Pyetje: A mund të jetë impulsi zero në një sistem me objekte në lëvizje? Përgjigje: Po, nëse shuma vektoriale e të gjitha momenteve individuale është zero. Për shembull, dy objekte me masë dhe shpejtësi të barabartë që lëvizin në drejtime të kundërta kanë impuls neto zero.
16. Pyetje: Si lidhet lëvizja e qendrës së masës me ruajtjen e impulsit? Përgjigje: Lëvizja e qendrës së masës së një sistemi është e lidhur drejtpërdrejt me impulsin total të sistemit. Nëse nuk veprojnë forca të jashtme, qendra e masës do të lëvizë me një shpejtësi konstante.
17. Pyetje: A ruhet gjithmonë impulsi në shpërthime? Përgjigje: Po, impulsi total para një shpërthimi (zakonisht zero) është i barabartë me impulsin total pas, edhe pse pjesët mund të lëvizin në drejtime të ndryshme.
18. Pyetje: Si i përdorin lojtarët e grupit parimet e ruajtjes së momentit? Përgjigje: Kur godasin topat e grupit, lojtarët parashikojnë se si do të lëvizin topat pas përplasjes bazuar në ruajtjen e momentit, duke i lejuar ata të parashikojnë rezultatet e goditjeve.
19. Pyetje: Pse një makinë nuk ndalet menjëherë pasi fiket motori? Përgjigje: Për shkak të impulsit të saj. Nëse nuk vepron mbi të një forcë e jashtme (si fërkimi), ajo do të vazhdojë të lëvizë.
20. Pyetje: Në një sistem me dy objekte, nëse impulsi i njërit objekt rritet, çfarë ndodh me impulsin e tjetrit? Përgjigje: Impulsi i objektit tjetër do të ulet me një sasi të barabartë në drejtim të kundërt, duke e mbajtur impulsin total të ruajtur.
Të kuptuarit e ruajtjes së impulsit linear është themelore në fizikë dhe ka zbatime që variojnë nga mekanika bazë deri te fushat e avancuara të studimit.
