Foromo ea ho Khohlano ea Momentum Impulse
Pengatar
Tšusumetso le momentum ke mehopolo ea motheo fisiks e leng ea bohlokoa bakeng sa ho utloisisa liketsahalo tse fapaneng, haholo-holo tse amanang le ho thulana. Sehloohong sena, re tla tšohla litlhaloso, mekhoa le melao-motheo e amanang le tšusumetso, momentum le ho thulana. Re tla boela re shebe mehlala ea lipalo le ts'ebeliso e sebetsang ea mehopolo ena.
Tlhaloso ea Tšusumetso le Momentum
Momentum
Momentum (\(p\)) ke tekanyo ea motsamao oo ntho e nang le oona. Momentum ke bongata ba vector bo itšetlehileng ka boima le lebelo la ntho. Ka lipalo, momentum e hlalosoa e le:
\[p = mv \]
Di mana:
– \( p \) ke momentum (kg m/s),
– \( m \) ke boima ba ntho (kg),
– \( v \) ke lebelo la ntho (m/s).
Motsamao o bontša hore na ho thata hakae ho emisa ntho e tsamaeang. Ha boima kapa lebelo la ntho le le leholo, lebelo la eona lea eketseha.
pulse
Tšusumetso (\(I\)) ke phetoho motsamaong o hlahisoang ke matla a sebetsang nthong ka nako e itseng. Tšusumetso hape ke bongata ba vector mme e hlalosoa e le:
\[ Ke = F \Delta t \]
Di mana:
– \( I \) ke tšusumetso (N s kapa kg m/s),
– \( F \) ke matla a sebetsang nthong (N),
– \( \Delta t \) ke nako eo matla a sebetsang ho yona.
Tšusumetso e lekana le phetoho ea motsamao oa ntho:
\[ Ke = \Delta p = p_f – p_i \]
Di mana:
– \( \Delta p \) ke phetoho motsamaong (kg m/s),
– \( p_f \) ke motsamao wa ho qetela (kg m/s),
– \( p_i \) ke lebelo la pele (kg m/s).
Ho thulana
Ho thulana ke tšebelisano eo ho yona dintho tse pedi kapa ho feta di fapanyetsanang lebelo. Ho thulana ho ka arolwa ka mefuta e mmedi e meholo: ho thulana ha elastic le ho thulana ho sa fetoheng.
Ho thulana ha Elastic
Ho thulana ho tenyetsehang, matla ohle a kinetic a sistimi pele le ka mor'a ho thulana a lula a tšoana. Sena se bolela hore ha ho matla a kinetic a lahlehang e le mocheso, molumo, kapa phetoho ea kamehla. Melao ea paballo ea momentum le paballo ea matla a kinetic e sebetsa ho thulana ho tenyetsehang.
Ho thulana ha Inelastic
Ketsahalong ea ho thulana ho sa fetoheng, matla a mang a kinetic a sistimi a lahleha joalo ka matla a mang (mohlala, mocheso, molumo, kapa phetoho ea lintho). Leha molao oa paballo ea momentum o ntse o sebetsa, matla a kinetic a felletseng ha a bolokoe.
Liforomo tsa Bohlokoa
Paballo ea Matla
Molao oa paballo ea momentum o bolela hore momentum oohle oa sistimi pele ho khohlano o lekana le momentum oohle oa sistimi kamora khohlano, ha feela ho se na matla a kantle a sebetsang tsamaisong:
\[ m_1 v_{1i} + m_2 v_{2i} = m_1 v_{1f} + m_2 v_{2f} \]
Di mana:
– \( m_1 \) le \( m_2 \) ke boima ba ntho 1 le ntho 2 (kg),
– \( v_{1i} \) le \( v_{2i} \) ke lebelo la pele la ntho 1 le ntho 2 (m/s),
– \( v_{1f} \) le \( v_{2f} \) ke lebelo la ho qetela la ntho 1 le ntho 2 (m/s).
Paballo ea Matla a Kinetic (bakeng sa Likhohlano tse Tenyetsehang)
Bakeng sa ho thulana ho tenyetsehang, matla ohle a kinetic a sistimi pele le ka mor'a ho thulana a lula a sa fetohe:
\[ \frac{1}{2} m_1 v_{1i}^2 + \frac{1}{2} m_2 v_{2i}^2 = \frac{1}{2} m_1 v_{1f}^2 + \frac{1}{2} m_2 v_{2f}^2 \]
Mohlala oa Palo
A re shebeng mehlala e meng ea lipalo ho utloisisa hore na liforomo tsena li sebetsa joang maemong a sebele.
Mohlala oa 1: Ho thulana ho sa senyeheng
A re re likoloi tse peli, e 'ngoe le e 'ngoe e nang le boima ba 1000 kg, li ntse li atamelana ka lebelo la 10 m/s le 15 m/s, ka ho latellana. Kamora ho thulana, likoloi ka bobeli li tsamaea hammoho ka lebelo le tšoanang la ho qetela. Re batla ho fumana lebelo leo la ho qetela.
1. Matla ohle a pele a sistimi:
\[ p_{kakaretso\_initial} = m_1 v_{1i} + m_2 v_{2i} \]
\[ p_{kakaretso\_initial} = 1000 \makgetlo a 10 + 1000 \makgetlo (-15) \]
\[ p_{kakaretso\_ea pele} = 10000 – 15000 \]
\[ p_{kakaretso\_initial} = -5000 \, \mongolo{kg m/s} \]
2. Kamora ho thulana, dikoloi tse pedi di tsamaya mmoho hoo boima bohle e leng \(m_1 + m_2\), mme lebelo la ho qetela e le \(v_f\):
\[ p_{kakaretso\_qetellong} = (m_1 + m_2) v_f \]
\[ -5000 = (1000 + 1000) v_f \]
\[ -5000 = 2000 v_f \]
\[ v_f = \frac{-5000}{2000} \]
\[ v_f = -2.5 \, \mongolo{m/s} \]
Lebelo la ho qetela la likoloi ka bobeli kamora ho thulana ke -2.5 m/s, ho bolelang hore li tsamaea hammoho ka lehlakoreng le le leng ka lebelo la 2.5 m/s ka lehlakoreng la pele la koloi ea bobeli.
Mohlala oa 2: Ho thulana ha Elastic
A re re bolo e boima ba 2 kg e tsamayang ka letsohong le letona ka lebelo la 4 m/s e thulana ka mokhoa o tenyetsehang le bolo e 'ngoe e boima ba 3 kg e tsamayang ka letsohong le letšehali ka lebelo la 2 m/s. Re batla ho fumana lebelo la ho qetela la libolo ka bobeli kamora ho thulana.
1. Matla ohle a pele a sistimi:
\[ p_{kakaretso\_initial} = m_1 v_{1i} + m_2 v_{2i} \]
\[ p_{kakaretso\_initial} = 2 \makgetlo a 4 + 3 \makgetlo (-2) \]
\[ p_{kakaretso\_ea pele} = 8 – 6 \]
\[ p_{kakaretso\_initial} = 2 \, \mongolo{kg m/s} \]
2. Matla ohle a kinetic a sistimi pele ho thulana:
\[ KE_{total\_initial} = \frac{1}{2} m_1 v_{1i}^2 + \frac{1}{2} m_2 v_{2i}^2 \]
\[ KE_{total\_initial} = \frac{1}{2} \times 2 \times 4^2 + \frac{1}{2} \times 3 \times 2^2 \]
\[ KE_{kakaretso\_ho qala} = 16 + 6 \]
\[ KE_{kakaretso\_ho qala} = 22 \, \ mongolo{J} \]
3. Kamora ho thulana, re hloka ho rarolla di-equation tsa paballo ya momentum le kinetic eneji ka nako e le nngwe ho fumana lebelo la ho qetela \(v_{1f}\) le \(v_{2f}\).
\[
\ qala{maemo}
m_1 v_{1i} + m_2 v_{2i} = m_1 v_{1f} + m_2 v_{2f} \\
\frac{1}{2} m_1 v_{1i}^2 + \frac{1}{2} m_2 v_{2i}^2 = \frac{1}{2} m_1 v_{1f}^2 + \frac{1}{2} m_2 v_{2f}^2
\qetela{maemo}
\]
Ka ho nkela sebaka le ho bala, re ka fumana lebelo la ho qetela la libolo ka bobeli. Sephetho sa ho qetela ke:
\[ v_{1f} \hoo e ka bang -2.2 \, \text{m/s} \]
\[ v_{2f} \hoo e ka bang 3.2 \, \text{m/s} \]
Kahoo, kamora ho thulana ha elastic, bolo ea pele e ea ka letsohong le letšehali ka lebelo la hoo e ka bang 2.2 m/s, 'me bolo ea bobeli e ea ka letsohong le letona ka lebelo la hoo e ka bang 3.2 m/s.
Litšebeliso tse Sebetsang
1. Likoloi le Polokeho
Mehopolo ea tšusumetso le motsamao li bohlokoa haholo moralong oa sistimi ea polokeho ea likoloi. Mekotla ea moea le libaka tse kobehileng li etselitsoe ho eketsa nako ea ho thulana, ho fokotsa matla a sebetsang ho bapalami, le ho fokotsa likotsi.
2. Lipapali
Lipapaling tse kang bolo ea maoto, boxing le hockey, ho utloisisa tšusumetso le lebelo ho thusa baatlelete ho ntlafatsa ts'ebetso ea bona. Mohlala, boxing, ho otla ka katleho ho kenyelletsa ho eketsa phetisetso ea lebelo ka nako e khuts'oane.
3. Boenjiniere ba Meaho le Moralo
Baenjiniere ba sebelisa melao-motheo ea tšusumetso le lebelo ho rala meaho e ka mamellang meroalo e matla, joalo ka marokho le meaho e metelele, le ho netefatsa botsitso le polokeho ea meaho nakong ea litšusumetso kapa litšisinyeho.
