Ποσό Κινήματος Νόμο Συντήρησης, Κλασική, Σχετικιστική και Κβαντομηχανική

Το ποσότητα κίνησης ή γραμμική ροπή, Επίσης γνωστή ως ορμή, ορίζεται ως μια φυσική ποσότητα στην ταξινόμηση τύπου φορέα, η οποία περιγράφει την κίνηση που κάνει ένας οργανισμός στη μηχανική θεωρία. Υπάρχουν διάφοροι τύποι μηχανικών που ορίζονται στο μέγεθος της κίνησης ή της ορμής.

Η κλασσική μηχανική είναι ένας από αυτούς τους τύπους μηχανικών και μπορεί να οριστεί ως το προϊόν της μάζας του σώματος και ως η ταχύτητα της κίνησης σε μια δεδομένη στιγμή. Η σχετική μηχανική και η κβαντική μηχανική αποτελούν επίσης μέρος της γραμμικής στιγμής.

Υπάρχουν διάφορες διατυπώσεις σχετικά με την ποσότητα της κίνησης. Παραδείγματος χάριν, ο Νευτώνιος μηχανικός το ορίζει ως το προϊόν της μάζας με ταχύτητα, ενώ στη Λαγκρανγική μηχανική απαιτείται η χρήση αυτοαπασχολούμενων χειριστών που ορίζονται σε ένα χώρο φορέα σε άπειρη διάσταση..

Το ποσό της κίνησης διέπεται από νόμο περί διατήρησης, ο οποίος δηλώνει ότι η συνολική ποσότητα κίνησης οποιουδήποτε κλειστού συστήματος δεν μπορεί να μεταβληθεί και θα παραμείνει σταθερή με την πάροδο του χρόνου..

Ευρετήριο

• 1 Νόμος για τη διατήρηση της ποσότητας της κίνησης
• 2 Κλασσική μηχανική
  • 2.1 Νευτώνεια μηχανική
  • 2.2 Langragian και Hamiltonian μηχανική
  • 2.3 Μηχανική των συνεχών μέσων
• 3 Σχετική μηχανική
• 4 Κβαντομηχανική
• 5 Σχέση μεταξύ ορμής και ορμής
• 6 Αξία κίνησης
  • 6.1 Λύση
• 7 Αναφορές

Νόμος της διατήρησης της ποσότητας της κίνησης

Σε γενικές γραμμές, ο νόμος της διατήρησης της ορμής ή της ορμής εκφράζει ότι, όταν ένα σώμα είναι σε κατάσταση ηρεμίας, είναι ευκολότερο να συσχετιστεί η αδράνεια με τη μάζα.

Χάρη στη μάζα λαμβάνουμε το μέγεθος που θα μας επιτρέψει να αφαιρέσουμε ένα σώμα σε ηρεμία και, στην περίπτωση που το σώμα είναι ήδη σε κίνηση, η μάζα θα είναι καθοριστικός παράγοντας όταν αλλάζει η κατεύθυνση της ταχύτητας.

Αυτό σημαίνει ότι, ανάλογα με την ποσότητα της γραμμικής κίνησης, η αδράνεια ενός σώματος θα εξαρτηθεί τόσο από τη μάζα όσο και από την ταχύτητα.

Η εξίσωση ορμής εκφράζει ότι η ορμή αντιστοιχεί στο προϊόν της μάζας από την ταχύτητα του σώματος.

p = mv

Σε αυτή την έκφραση p είναι η ορμή, m είναι η μάζα και v είναι η ταχύτητα.

Κλασική μηχανική

Η κλασική μηχανική μελετά τους νόμους της συμπεριφοράς μακροσκοπικών σωμάτων σε ταχύτητες πολύ χαμηλότερες από αυτές του φωτός. Αυτή η μηχανική της ποσότητας της κίνησης χωρίζεται σε τρεις τύπους:

Νευτώνεια μηχανική

Η Νευτώνεια μηχανική, που ονομάζεται από τον Isaac Newton, είναι ένας τύπος που μελετά την κίνηση σωματιδίων και στερεών σε έναν τρισδιάστατο χώρο. Αυτή η θεωρία υποδιαιρείται σε στατική μηχανική, κινηματική μηχανική και δυναμική μηχανική.

Στατική αντιμετωπίζει τις δυνάμεις που χρησιμοποιούνται σε μια μηχανική ισορροπία, η κινηματική εξετάζει την κίνηση χωρίς να λαμβάνει υπόψη το αποτέλεσμα της και οι μηχανικοί μελετούν τόσο τις κινήσεις όσο και τα αποτελέσματα αυτών.

Η Νευτώνεια μηχανική χρησιμοποιείται κυρίως για να περιγράψει τα φαινόμενα που συμβαίνουν με ταχύτητα πολύ χαμηλότερη από την ταχύτητα του φωτός και σε μακροσκοπική κλίμακα.

Langragian και Hamiltonian μηχανική

Οι Langmanian μηχανικοί και η μηχανική Hamiltonian είναι πολύ παρόμοιες. Οι Langragian μηχανικοί είναι πολύ γενικοί. για αυτό το λόγο, οι εξισώσεις τους είναι αμετάβλητες σε σχέση με κάποια αλλαγή που εμφανίζεται στις συντεταγμένες.

Αυτή η μηχανική παρέχει ένα σύστημα μιας ορισμένης ποσότητας διαφορικών εξισώσεων γνωστών ως εξισώσεις κίνησης, με τις οποίες μπορεί κανείς να συμπεράνει πώς θα εξελιχθεί το σύστημα.

Από την άλλη πλευρά, η μηχανική Hamiltonian αντιπροσωπεύει τη στιγμιαία εξέλιξη οποιουδήποτε συστήματος μέσω διαφορικών εξισώσεων της πρώτης τάξης. Αυτή η διαδικασία επιτρέπει την ευκολότερη ενσωμάτωση των εξισώσεων.

Συνεχής μηχανική μέσων

Η μηχανική των συνεχών μέσων χρησιμοποιείται για να παρέχει ένα μαθηματικό μοντέλο όπου μπορεί να περιγραφεί η συμπεριφορά οποιουδήποτε υλικού.

Τα συνεχή μέσα χρησιμοποιούνται όταν θέλουμε να μάθουμε την ποσότητα κίνησης ενός υγρού. Σε αυτή την περίπτωση προστίθεται η ποσότητα κίνησης κάθε σωματιδίου.

Σχετική μηχανική

Η σχετικιστική μηχανική της ορμής - επίσης ακολουθώντας τους νόμους του Νεύτωνα - δηλώνει ότι, δεδομένου ότι ο χρόνος και ο χώρος υπάρχουν έξω από οποιοδήποτε φυσικό αντικείμενο, γίνεται Galilean invariance.

Από την πλευρά του, ο Αϊνστάιν υποστηρίζει ότι η στάση των εξισώσεων δεν εξαρτάται από ένα πλαίσιο αναφοράς, αλλά δέχεται ότι η ταχύτητα του φωτός είναι αμετάβλητη.

Στη δυναμική, η σχετικιστική μηχανική λειτουργεί παρόμοια με την κλασσική μηχανική. Αυτό σημαίνει ότι αυτό το μέγεθος είναι μεγαλύτερο όταν αναφέρεται σε μεγάλες μάζες, οι οποίες κινούνται σε πολύ υψηλές ταχύτητες.

Με τη σειρά του, δείχνει ότι ένα μεγάλο αντικείμενο δεν μπορεί να φτάσει την ταχύτητα του φωτός, γιατί τελικά η ώθηση του θα ήταν άπειρη, πράγμα που θα ήταν μια παράλογη αξία.

Κβαντομηχανική

Η κβαντική μηχανική ορίζεται ως ένας χειριστής άρθρωσης σε μια λειτουργία κύματος και ακολουθεί την αρχή της αβεβαιότητας του Heinsenberg.

Αυτή η αρχή καθορίζει τα όρια της ακρίβειας της στιγμής και της θέσης του παρατηρήσιμου συστήματος και τα δύο μπορούν να ανακαλυφθούν ταυτόχρονα.

Η κβαντομηχανική χρησιμοποιεί σχετικιστικά στοιχεία όταν αντιμετωπίζει διάφορα προβλήματα. αυτή η διαδικασία είναι γνωστή ως σχετικιστική κβαντομηχανική.

Σχέση μεταξύ ορμής και ορμής

Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, η ποσότητα της κίνησης είναι το αποτέλεσμα της ταχύτητας από τη μάζα του αντικειμένου. Στον ίδιο τομέα, υπάρχει ένα φαινόμενο γνωστό ως ώθηση και αυτό συχνά συγχέεται με το μέγεθος της κίνησης.

Η ώθηση είναι το αποτέλεσμα της δύναμης και του χρόνου κατά τη διάρκεια του οποίου εφαρμόζεται η δύναμη και χαρακτηρίζεται ως μέγεθος φορέα..  

Η κύρια σχέση που υπάρχει μεταξύ της ώθησης και της ποσότητας της κίνησης είναι ότι η ώθηση που εφαρμόζεται σε ένα σώμα είναι ίση με την μεταβολή της ορμής.

Με τη σειρά του, δεδομένου ότι η ώθηση είναι το αποτέλεσμα της δύναμης για το χρόνο, μια ορισμένη δύναμη που εφαρμόζεται σε ένα δεδομένο χρόνο προκαλεί μια αλλαγή στο ποσό της κίνησης (χωρίς να λαμβάνεται υπόψη η μάζα του αντικειμένου).

Αξία κινήσεων

Ένα μπέιζμπολ 0,15 kg μάζας κινείται με ταχύτητα 40 m / s όταν χτυπηθεί από ένα ρόπαλο που αντιστρέφει την κατεύθυνση του, αποκτώντας ταχύτητα 60 m / s, ποια μέση δύναμη άσκησε το ρόπαλο η μπάλα αν ήταν σε επαφή με αυτό το 5 ms?.

Λύση

Δεδομένα

m = 0,15 kg

vi = 40 m / s

vf = - 60 m / s (το σήμα είναι αρνητικό αφού αλλάζει την κατεύθυνση)

t = 5 ms = 0,005 s

Δρ = Ι

pf - pi = Ι

m.vf - m.vi = F.t

F = m. (Vf-vi) / t

F = 0,15 kg (- 60 m / s - 40 m / s) / 0,005 s

F = 0,15 kg (-100 m / s) / 0,005 s

F = - 3000 Ν

Αναφορές

1. Φυσική: Ασκήσεις: Ποσότητα κίνησης. Ανακτήθηκε στις 8 Μαΐου 2018, από τη La Física: επιστήμη των φαινομένων: lafisicacienciadelosfenomenos.blogspot.com
2. Ώθηση και ορμή. Ανακτήθηκε στις 8 Μαΐου 2018, από το βιβλίο The Physics Hypertextbook: physics.info
3. Ορμή και σύνδεση ώθησης. Ανακτήθηκε στις 8 Μαΐου 2018, από την τάξη φυσικής: physicsclassroom.com
4. Στιγμή Ανακτήθηκε στις 8 Μαΐου 2018, από Encyclopædia Britannica: britannica.com
5. Στιγμή Ανακτήθηκε στις 8 Μαΐου 2018, από την τάξη φυσικής: physicsclassroom.com
6. Στιγμή Ανακτήθηκε στις 8 Μαΐου 2018, από τη Wikipedia: en.wikipedia.org.