Inleiding tot momentum

welkom terug Ik zal u nu introduceren aan het concept van momentum momentum en de letter 4 momentum is in de natuurkunde en of in ieder geval in mechanica’s is de letter P P voor momentum en ik neem aan dat dat is omdat ze de letter M al is gebruikt voor massa die een nog fundamenteler idee is, dus P voor momentum. Wat is momentum? Je hebt er waarschijnlijk wel een idee van. Als je een grote man heel hard ziet rennen, zeg ik dat hij veel momentum heeft. Als er een grote man heel hard rent en een kleine man heel hard, zeggen de meeste mensen… heeft meer momentum zonder misschien een kwantitatieve betekenis van waarom ze dat zeggen, maar ze voelen gewoon dat dat waar moet zijn en als we kijken naar de definitie van momentum zal het duidelijk zijn de definitie van momentum is gelijk aan massa maal snelheid dus iets met laten we zeggen een gemiddelde massa en een enorme snelheid zal een groot momentum hebben of iets met misschien een gemiddelde massa maar andersom, ik ben vergeten wat ik net zei, dus een gemiddelde massa en een grote snelheid een groot momentum of andersom een enorme massa een gemiddelde snelheid je hebt misschien hetzelfde momentum zou nog steeds een groot momentum hebben of een andere manier om momentum te bekijken is hoe weinig je zou willen hoe weinig je in de weg zou willen staan van dat object als het voorbij komt hoe weinig zou je hoe onplezierig zou het zijn om geraakt te worden door dat object dat is een goede manier om na te denken over momentum dus momentum is massa maal snelheid en sinds goed laat me dus wat hoe staat het in verband met alles wat we tot nu toe geleerd hebben dus we weten dat kracht gelijk is gelijk is aan massa maal versnelling juist en wat is versnelling versnelling is gewoon verandering in snelheid juist dus we weten ook dat kracht gelijk is aan massa maal verandering in snelheid per tijdseenheid juist per verandering in tijd T voor tijd dus kracht is ook gelijk aan goed massa maal verandering in snelheid massa laten we aannemen dat massa niet verandert dus dat kan ook gezien worden als de verandering van massa maal snelheid in een tijdseenheid. In dit trucje zei ik dat de massa maal de verandering van snelheid hetzelfde is als de verandering van massa maal snelheid, aangenomen dat de massa niet verandert en hier hebben we massa maal snelheid wat momentum is, dus kracht kan ook gezien worden als verandering en momentum per tijdseenheid. Nu zal ik je voorstellen aan een ander concept genaamd impuls en impuls betekent wat je denkt dat het betekent en impuls is gedefinieerd als kracht maal tijd en ik wil je dit gewoon voorstellen voor het geval je het op een examen ziet of wat dan ook, dus het is geen een moeilijk concept dus kracht maal verandering in tijd of tijd als je aanneemt dat tijd begint bij tijd nul maar kracht maal verandering in tijd is gelijk aan impuls ik weet eigenlijk niet na ik moet opzoeken welke letters ze gebruiken voor impuls maar een andere manier om impuls te bekijken is als kracht maal verandering in tijd nou dat is hetzelfde als verandering in momentum over verandering in tijd maal verandering in tijd juist want dit is gewoon hetzelfde als kracht en dat is gewoon verandering in momentum dus dat is ook impuls impuls en de eenheid van impuls is de Joule en we zullen meer naar de Joule gaan als we werk doen en dat alles en als dit je verwart maak je er dan niet te veel zorgen over het belangrijkste over momentum is dat je je realiseert dat het massa maal snelheid is en aangezien kracht verandering in momentum per tijdseenheid is als je geen externe krachten op een systeem hebt of wil zeggen op een stel objecten zullen ze hun gecombineerde of hun netto momentum niet veranderen en dat komt van Newton’s wetten de enige manier waarop je een gecombineerde verandering in momentum kan krijgen is als er een soort netto kracht op het systeem werkt dus met dat in gedachten laten we wat momentum problemen doen whoops inverteer kleuren oké dus laten we zeggen dat we een auto hebben het is een auto we gebruiken wat interessantere kleuren een auto met een magenta bodem en het is laten we eens kijken wat is dit probleem zeg het is duizend kilogram duizend kilogram dus iets meer dan een ton en hij beweegt met negen meter per seconde naar het oosten dus zijn snelheid is gelijk aan negen meter per seconde naar het oosten of naar rechts in dit voorbeeld en hij botst tegen een stilstaande tweeduizend kilogram wegende vrachtwagen dus hier is mijn vrachtwagen hier is mijn vrachtwagen en dit is een tweeduizend kilogram wegende vrachtwagen en hij staat stil dus de snelheid is nul en als de auto tegen de vrachtwagen botst, laten we zeggen dat hij vast komt te zitten in de vrachtwagen en ze blijven samen bewegen zodat ze vast komen te zitten. De vraag is wat de resulterende snelheid is van de combinatie vrachtwagen en auto na de botsing. We hoeven alleen maar na te denken over wat het gecombineerde momentum is… voor de botsing. Het momentum van de auto is de massa maal de belmassa van de auto. Het totale momentum is de massa van de auto maal de snelheid van de auto plus de massa van de vrachtwagen maal de snelheid van de vrachtwagen en dit is voordat ze elkaar raken dus wat is de massa van de auto dat is duizend wat is de snelheid van de auto dat is negen meter per seconde dus zoals u zich kunt voorstellen een eenheid van momentum zou kilogram meter per seconde zijn dus het is duizend keer negen kilogram meter per seconde maar ik zal dat nu niet schrijven gewoon om dingen eenvoudig te houden of zo bespaar ik ruimte en dan is de massa van de vrachtwagen is 2,000 en wat is zijn snelheid nou nul het is stationair aanvankelijk dus het aanvankelijke momentum van het systeem dit is 2,000 keer nul is negen duizend plus nul wat gelijk is aan negen duizend kilogram meter per seconde dat is het momentum voordat de auto de achterkant van de vrachtwagen raakt nu wat gebeurt er nadat de auto de achterkant van de vrachtwagen raakt dus laten we naar die situatie gaan dus we hebben de vrachtwagen ik zal een beetje minder netjes tekenen en dan heb je de auto en het is waarschijnlijk een beetje goed ik zal niet ingaan op of het in elkaar geslagen is en of het losgelaten is en dat allemaal Laten we aannemen dat er niets was dit is een eenvoudig probleem dat we kunnen doen dus als we aannemen dat er geen verandering in momentum zou zijn omdat we zeggen dat er geen netto krachten op het systeem werken en als ik systeem zeg bedoel ik de combinatie van de auto en de vrachtwagen dus wat we zeggen is dat deze combinatie dit nieuwe voertuig genaamd een auto vrachtwagen zijn momentum zal hetzelfde moeten zijn als de auto en de vrachtwagen dus wat weten we over deze auto truck object goed we weten zijn nieuwe massa goed de auto truck object zal de gecombineerde massa van de twee zijn dus het is duizend kilogram plus tweeduizend kilogram dus het is drieduizend kilogram en nu kunnen we die informatie gebruiken om uit te vinden zijn snelheid hoe goed zijn impuls dit deze drieduizend kilogram object momentum moet hetzelfde zijn als het momentum van de twee objecten voor de botsing dus het moet nog steeds negenduizend kilogram meter per seconde zijn dus nogmaals massa maal snelheid dus massa is drieduizend maal de nieuwe snelheid dus we kunnen die ik weet niet nieuwe snelheid V sub n noemen dat zal gelijk zijn aan negenduizend want momentum is behouden dat is wat je altijd moet onthouden momentum verandert niet tenzij er een netto kracht op het systeem inwerkt want we zagen een moment– kracht is verandering in moment per tijd dus als er geen kracht in werkt heb je geen verandering in momentum dus laten we dit oplossen deel beide kanten door drieduizend en je krijgt de nieuwe snelheid is drie meter per seconde en dat klinkt logisch je hebt een relatief lichte auto bewegend met negen meter per seconde in een stilstaande truck die de truck raakt en ze bewegen samen het gecombineerde object en het zal naar het oosten zijn het gecombineerde en we doen later meer maar je weet dat we aannemen dat een positieve snelheid oost is als we op een of andere manier eindigen met maar het is logisch want we hebben een licht voorwerp en een stilstaand zwaar voorwerp en wanneer het lichte voorwerp het stilstaande zware voorwerp raakt blijft het gecombineerde voorwerp naar rechts bewegen maar het beweegt naar ons toe met een relatief lagere snelheid dus hopelijk geven ze je een beetje intuïtie voor momentum en dat was een niet al te verwarrend probleem en in de volgende paar video’s zal ik meer momentum problemen doen en dan zal ik je introduceren aan momentum problemen in twee dimensies ik zie je snel

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.