Очување линеарног момента
Закон очувања импулса каже да ако не постоји спољашња сила која делује на два објекта која се сударају, импулс објеката пре судара једнак је импулсу објеката после судара.
p1 + p2 = p1 ' + p2 ' ……………………….. Једначина 1.4
м 1 в 1 + м 2 в 2 = м 1 в 1 ' + м 2 в 2 '
Ако се након судара оба објекта залепе заједно,
м 1 в 1 + м 2 в 2 = (м 1 + м 2 ) в'
где је: m1 = маса објекта 1, m2 = маса објекта 2, v1 = брзина објекта 1 пре судара, v2 = брзина објекта 2 пре судара, v1' = брзина објекта 1 после судара, v2 ' = брзина објекта 2 после судара, v' = брзина оба објекта после судара
v или v' има позитиван знак ако се објекат креће удесно и има негативан знак ако се објекат креће улево. Ако су правци кретања објеката непознати, али се оба објекта крећу у супротним смеровима, било који од v или v' има позитиван знак, док други има негативан знак. Ако се оба објекта крећу у истом смеру, v или v' оба објекта има исти смер. Позитиван или негативан знак означава смер кретања објекта.
20 концептуалних питања и одговора о очувању линеарног момента:
1. Питање: Шта је линеарни моментум? Одговор: Линеарни моментум, често назван само моментум, је производ масе објекта и његове брзине. То је векторска величина и представљена је са �= .
2. Питање: Како се закон очувања линеарног момента примењује у сударима? Одговор: Укупан моментум система пре судара једнак је укупном моментуму после судара, под условом да на систем не делују спољашње силе.
3. Питање: У којим сценаријима је линеарни моментум очуван? Одговор: Линеарни моментум је очуван у свим сценаријима где је резултујућа спољашња сила на систем једнака нули.
4. Питање: Како се ракета у свемиру креће напред ако на њу не делује спољашња сила? Одговор: Ракета у свемиру избацује гасове уназад, и због очувања импулса, ракета се креће напред. Импулс избачених гасова и ракете остаје једнак и супротан, одржавајући нето импулс нула.
5. Питање: Зашто се клизач брже окреће када привуче руке? Одговор: Када клизач привуче руке, смањује свој момент инерције. Да би сачувао угаони момент, његова брзина ротације мора се повећати.
6. Питање: Да ли се импулс може очувати ако на систем делује спољашња сила? Одговор: Током трајања дејства спољашње силе, импулс се неће очувати. Међутим, током кратких временских интервала, промена може бити занемарљива и импулс је приближно очуван.
7. Питање: Шта је нееластични судар у односу на импулс? Одговор: Код нееластичног судара, импулс је очуван, али кинетичка енергија није. Предмети се могу слепити или деформисати током судара.
8. Питање: Како систем може добити импулс без спољашње силе? Одговор: Систем не може добити импулс без спољашње силе. Њутнов трећи закон осигурава да дејства унутар система имају једнаке и супротне реакције, тако да нето импулс остаје непромењен.
9. Питање: Шта је импулс и његов однос према импулсу? Одговор: Импулс је промена импулса објекта. Дат је производом силе која делује на објекат и временског трајања у коме делује. Импулс је такође векторска величина.
10. Питање: Како ваздушни јастуци у аутомобилима користе концепт импулса? Одговор: Ваздушни јастуци повећавају време током којег долази до судара. Ово смањује силу коју доживљавају путници, постепеније мењајући импулс и смањујући повреде.
11. Питање: По чему се одбијање разликује од лепљења у смислу очувања импулса у сударима? Одговор: У оба случаја, импулс је очуван. Међутим, када се објекти одбијају, могу разменити више кинетичке енергије него када се држе заједно.
12. Питање: Да ли један објекат може имати очуван импулс? Одговор: Импулс изолованог објекта је очуван осим ако на њега не делује спољашња сила.
13. Питање: Како је импулс повезан са Њутновим трећим законом? Одговор: Њутнов трећи закон каже да свака акција има једнаку и супротну реакцију. Ово осигурава да су промене импулса уравнотежене између објеката који међусобно делују, што доводи до очувања импулса.
14. Питање: Зашто метак испаљен из пиштоља изазива трзај пиштоља? Одговор: Како метак добија импулс напред, пиштољ добија једнак импулс назад због очувања импулса.
15. Питање: Може ли импулс бити нула у систему са покретним објектима? Одговор: Да, ако је векторски збир свих појединачних момената једнак нули. На пример, два објекта једнаке масе и брзине који се крећу у супротним смеровима имају нулти нето импулс.
16. Питање: Како је кретање центра масе повезано са очувањем импулса? Одговор: Кретање центра масе система је директно повезано са укупним импулсом система. Ако не делују спољашње силе, центар масе ће се кретати константном брзином.
17. Питање: Да ли се импулс увек очувава у експлозијама? Одговор: Да, укупан импулс пре експлозије (обично нула) једнак је укупном импулсу после, чак и ако се делови крећу у различитим смеровима.
18. Питање: Како играчи билијара користе принципе очувања импулса? Одговор: Приликом ударања лопти у билијар, играчи предвиђају како ће се лоптице кретати након судара на основу очувања импулса, што им омогућава да предвиде исходе удараца.
19. Питање: Зашто се аутомобил не заустави одмах након гашења мотора? Одговор: Због свог импулса. Осим ако на њега не делује спољашња сила (као што је трење), наставиће да се креће.
20. Питање: У систему са два објекта, ако се импулс једног објекта повећа, шта се дешава са импулсом другог? Одговор: Импулс другог објекта ће се смањити за једнак износ у супротном смеру, при чему ће укупни импулс остати очуван.
Разумевање очувања линеарног момента је фундаментално у физици и има примене у распону од основне механике до напредних области проучавања.
