Indledning til momentum

velkommen tilbage Jeg vil nu introducere dig til begrebet momentum momentum og bogstavet 4 momentum er i fysik og eller i det mindste i mekanik er bogstavet P P for momentum og jeg antager at det er fordi de bogstavet M allerede er blevet brugt for masse, som er vel en endnu mere grundlæggende idé, så P for momentum, så hvad er momentum? Du har sikkert en generel idé om, at hvis du ser en stor fyr løbe meget hurtigt, vil jeg sige, at han har meget momentum, og hvis der er en stor fyr, der løber meget hurtigt og en lille fyr, der løber meget hurtigt, vil de fleste mennesker sige, at den store fyr har mere momentum uden at de måske ikke har en kvantitativ fornemmelse af hvorfor de siger det, men de føler bare at det må være sandt, og hvis vi ser på definitionen af momentum vil det give mening, definitionen af momentum er lig med masse gange hastighed, så noget med f.eks. en medium masse og en enorm hastighed vil have et stort momentum eller noget med måske en medium masse men med den anden vej rundt jeg glemte hvad jeg lige sagde så en medium masse og stor hastighed enormt momentum eller den anden vej rundt enorm masse medium hastighed du har måske det samme momentum ville stadig have et stort momentum eller en anden måde at se momentum på er hvor lidt du ville vil være i vejen for det objekt, når det passerer forbi, hvor lidt vil du hvor ubehageligt ville det være at blive ramt af det objekt, det er en god måde at tænke på momentum på, så momentum er masse gange hastighed, og siden lad mig så lad mig så lad mig så hvad, hvordan hænger det sammen med alt det vi har lært indtil nu, så vi ved at kraft er lig med masse gange acceleration, og hvad er acceleration, ja acceleration er bare ændring i hastighed, så vi ved også, at kraft er lig med masse gange ændring i hastighed pr. tidsenhed, ja pr. ændring i tid T for tid, så kraft er også lig med masse gange ændring i hastighed masse, lad os antage, at masse ikke ændrer sig så det kan også ses som ændringen i ændringen i masse gange hastighed i en tidsenhed. I dette lille trick her sagde jeg, at masse gange ændring i hastighed er det samme som ændringen i masse gange hastighed, hvis vi antager, at massen ikke ændrer sig, og her har vi masse gange hastighed. som er momentum, så kraft kan også ses som ændring og momentum pr. tidsenhed. Nu vil jeg introducere dig til et andet begreb kaldet impuls, og impuls betyder det, du tror, det betyder, og impuls er defineret som kraft gange tid, og jeg vil bare introducere dig til det, hvis du ser det til en eksamen eller noget andet, så det er ikke et svært begreb, så kraft gange ændring i tid eller tid, hvis du antager, at tiden starter ved tiden nul, men kraft gange ændring i tid er lig med impuls. Jeg ved faktisk ikke, efter jeg burde slå op, hvilke bogstaver de bruger for impuls, men en anden måde at se impuls på er, hvis kraft gange ændring i tid, er det det samme som ændring i impuls over ændring i tid gange ændring i tid, ikke sandt, for det er bare det samme som kraft, og det er bare ændring i impuls, så det er også impuls, og impulsenheden for impuls er Joule, og vi vil gå mere til Joule, når vi laver arbejde og alt det, og hvis det forvirrer dig, skal du ikke bekymre dig for meget om det, det vigtigste er ting om impuls er, at du indser, at det er masse gange hastighed, og da kraft er ændring i impuls pr. tidsenhed, hvis du ikke har nogen eksterne kræfter på et system eller vil sige på et sæt af objekter, vil deres kombinerede eller deres nettomoment ikke ændre sig, og det kommer fra Newtons love, den eneste måde du kan få en kombineret ændring i momentum er hvis du har en eller anden form for nettokraft der virker på systemet så med det i tankerne lad os lave nogle momentum problemer whoops inverter farver okay så lad os sige vi har en bil det er en bil vi bruger nogle mere interessante farver en bil med en magenta bund og det er lad os se hvad er dette problem sige det er tusind kilo tusind kilo så lidt over et ton og den bevæger sig med ni meter per sekund mod øst så dens hastighed er lig med ni meter per sekund mod øst eller til højre i dette eksempel og den rammer en stationær lastbil på to tusind kilo så her er min lastbil her er min lastbil og det er en lastbil på to tusind kilo og den er stationær så hastigheden er nul, og når bilen rammer lastbilen, så lad os bare sige, at den på en eller anden måde sidder fast i lastbilen, og de fortsætter begge med at bevæge sig sammen, så de sidder fast sammen. Spørgsmålet er, hvad er den resulterende hastighed for kombinationen af lastbil og bil efter kollisionen, og alt hvad vi skal gøre er at tænke på, hvad er det kombinerede momentum. før kollisionen, lad os se bilens momentum vil være massen gange bilens masse Matt godt den samlede momentum vil være bilens masse gange bilens hastighed plus lastbilens masse gange lastbilens hastighed og dette er før de bliver de rammer hinanden så hvad er massen bilens masse er 1000, bilens hastighed er ni meter i sekundet, så som du kan forestille dig, er en enhed for momentum kilogrammeter i sekundet, så det er 1000 gange ni kilogrammeter i sekundet, men jeg vil ikke skrive det lige nu for at holde tingene enkle eller for at spare plads, og så er lastbilens masse 2,000 og hvad er dens hastighed godt nul den er stationær i første omgang så det oprindelige momentum af systemet dette er 2,000 gange nul er ni tusinde plus nul, hvilket svarer til ni tusinde kilogram meter pr. sekund det er impulsen før bilen rammer bagsiden af lastbilen nu hvad sker der efter bilen rammer bagsiden af lastbilen så lad os gå til den situation så vi har lastbilen jeg vil tegne lidt mindre pænt og så har du bilen og det er sandsynligvis en lille smule godt jeg vil ikke gå ind i om det er banged up og om det frigivet han’d og alle af Det er et simpelt problem, som vi kan løse, så hvis vi antager, at der ikke sker nogen ændring i momentum, fordi vi siger, at der ikke er nogen nettokræfter, der virker på systemet, og når jeg siger system, mener jeg kombinationen af bilen og lastbilen, så det, vi siger, er, at denne kombination, dette nye køretøj kaldet en bil lastbil, skal have det samme momentum som bilen og lastbilen. momentum, da de var adskilt så hvad ved vi om denne bil lastbil objekt godt vi kender sin nye masse højre bilen lastbil objektet det vil være den kombinerede masse af de to så det er tusind kilo plus to tusind kilo så det er tre tusind kilo og nu kan vi bruge denne information til at regne ud dens hastighed hvor godt dens momentum denne denne denne tre tusind kilo objektets momentum skal være den samme som momentum af de to objekter før kollisionen, så den skal stadig være ni tusind kilogram meter i sekundet, så igen masse gange hastighed, så masse er tre tusind gange den nye hastighed, så vi kan kalde det jeg ved ikke ny hastighed V sub n, der vil være lig med ni tusind, fordi momentum er bevaret, det er det, du altid skal huske momentum ændrer sig ikke, medmindre der er en nettokraft, der virker på systemet, fordi vi så en moment– kraft er ændring i impuls pr. tid så hvis du ikke har nogen kraft i det har du ingen ændring i impuls så lad os bare løse dividere begge sider af dette med tre tusind og du får den nye hastighed er tre meter i sekundet og det slags giver mening du har en relativt let bil bevæger sig med ni meter i sekundet i en stationær lastbil at den smadrer lastbilen og de bevæger sig sammen den kombinerede objekt og det vil være mod øst den kombinerede og vi vil gøre mere senere men du ved vi antager at en positiv hastighed er øst hvis en eller anden måde vi endte op med en negativ ville den have været vest, men det giver mening, fordi vi har et let objekt og det stationære tunge objekt, og når det lette objekt rammer det stationære tunge objekt, bevæger det kombinerede objekt sig stadig mod højre, men det bevæger sig mod os med en relativt langsommere hastighed, så forhåbentlig giver de dig en lille smule intuition for momentum, og det var et ikke alt for forvirrende problem, og i de næste par videoer vil jeg lave flere momentumproblemer, og så vil jeg introducere dig til momentumproblemer i to dimensioner, så ses vi snart igen.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.