Introduktion till momentum

välkommen tillbaka Jag kommer nu att introducera dig till begreppet momentum momentum och bokstaven 4 momentum är i fysik och eller åtminstone i mekanik är bokstaven P P för momentum och jag antar att det beror på att de bokstaven M redan har använts för massa som är jag antar en ännu mer grundläggande idé så P för momentum så vad är momentum, ja du har förmodligen en allmän uppfattning om att det är människor om du ser en stor kille som springer riktigt fort så säger jag att han har mycket momentum och om det finns en stor kille som springer riktigt fort och en liten kille som springer riktigt fort så skulle de flesta människor säga att den stora killen har mer momentum utan att de kanske inte har en kvantitativ känsla av varför de säger det men de känner bara att det måste vara sant och om vi tittar på definitionen av momentum blir det meningsfullt definitionen av momentum är lika med massa gånger hastighet så något med säg en medelstor massa och en enorm hastighet kommer att har ett stort momentum eller något med kanske en medelstor massa men med tvärtom jag glömde vad jag just sa så en medelstor massa och stor hastighet enormt momentum eller tvärtom enorm massa medelstor hastighet du har kanske samma momentum skulle fortfarande ha ett stort momentum eller ett annat sätt att se på momentum är hur lite du skulle vill vara i vägen för det där föremålet när det passerar förbi hur lite skulle du hur obehagligt skulle det vara att bli träffad av det där föremålet det är ett bra sätt att tänka på momentum så momentum är massa gånger hastighet och eftersom ja, låt mig låta mig låta mig låta mig så vad så hur förhåller det sig till allt vi har lärt oss så här långt så vi vet att kraft är lika med massa gånger acceleration rätt och vad är acceleration väl acceleration är bara förändring i hastighet rätt så vi vet också att kraft är lika med massa gånger förändring i hastighet per tidsenhet rätt per förändring i tid T för tid så kraft är också lika med väl massa gånger förändring i hastighet massa låt oss anta att massa inte förändras så det kan också ses som förändringen i förändringen i massan gånger hastigheten i en tidsenhet. I det här lilla tricket här sa jag att du vet massan gånger förändringen i hastigheten, det är samma sak som förändringen i massan gånger hastigheten om man antar att massan inte förändras, och här har vi massan gånger hastigheten. vilket är momentum så kraft kan också ses som förändring och momentum per tidsenhet nu ska jag introducera dig till ett annat begrepp som heter impuls och impuls betyder typ vad du tror att det betyder och impuls definieras som kraft gånger tid och jag vill bara introducera dig detta till dig bara ifall du ser det på en tentamen eller vad som helst så det är inte ett svårt begrepp så kraft gånger förändring i tid eller tid om du antar att tiden börjar vid tid noll men kraft gånger förändring i tid är lika med impuls jag vet faktiskt inte efter jag borde slå upp vilka bokstäver de använder för impuls men ett annat sätt att se på impuls är om kraft gånger förändring i tid ja det är samma sak som förändring i momentum över förändring i tid gånger förändring i tid rätt eftersom detta är bara samma sak som kraft och det är bara förändring i momentum så det är impuls också impuls och enheten för impuls är Joule och vi kommer att gå mer till Joule när vi gör arbete och allt detta och om detta förvirrar dig oroa dig inte om det för mycket den huvudsakliga sak om impuls är att du inser att det är massa gånger hastighet och eftersom kraft är förändring i impuls per tidsenhet om du inte har några yttre krafter på ett system eller vill säga på en uppsättning objekt så kommer deras kombinerade eller deras nettomoment inte att förändras och det kommer från Newtons lagar det enda sättet du kan få en kombinerad förändring i momentum är om du har någon typ av nettokraft som verkar på systemet så med det i åtanke låt oss göra några momentum problem whoops invertera färger okej så låt oss säga att vi har en bil det är en bil vi använder några mer intressanta färger en bil med en magenta botten och det är låt oss se vad är detta problem säg att det är tusen kilogram tusen kilo så lite över ett ton och den rör sig med nio meter per sekund österut så dess hastighet är lika med nio meter per sekund österut eller till höger i det här exemplet och den träffar en stillastående lastbil på två tusen kilo så här är min lastbil här är min lastbil och det här är en lastbil på två tusen kilo och den är stillastående så hastigheten är noll och en gång när bilen träffar lastbilen låt oss bara säga att den på något sätt fastnar i lastbilen och de båda bara fortsätter att röra sig tillsammans så de fastnar tillsammans frågan är vad är den resulterande hastigheten av kombinationen lastbil och bil efter kollisionen väl allt vi behöver göra är att tänka på vad som är den kombinerade rörelsemängden före kollisionen väl låt oss se bilens momentum kommer att vara massan gånger bilens kallmassa Matt väl det totala momentumet kommer att vara bilens massa gånger bilens hastighet plus lastbilens massa gånger lastbilens hastighet och detta är innan de får de träffar varandra så vad är massan bilens massa är tusen vad är bilens hastighet det är nio meter per sekund så som ni kan föreställa er är en enhet för rörelsemängd kilogram meter per sekund så det är tusen gånger nio kilogram meter per sekund men jag kommer inte att skriva det just nu bara för att hålla saker och ting enkla eller så jag sparar utrymme och sedan är lastbilens massa 2,000 och vad är dess hastighet väl noll den är stationär initialt så det initiala momentet av systemet detta är 2,000 gånger noll är nio tusen plus noll vilket är lika med nio tusen kilo meter per sekund det är rörelsemängden innan bilen träffar baksidan av lastbilen nu vad händer efter att bilen träffar baksidan av lastbilen så låt oss gå till den situationen så vi har lastbilen jag kommer att rita lite mindre snyggt och sedan har du bilen och den är troligen lite väl jag kommer inte att gå in på om den är uppkörd och om den släppte han’d och allt det där. Det är ett enkelt problem som vi kan göra, så om vi antar att det inte skulle bli någon förändring i drivkraft eftersom vi säger att det inte finns några nettokrafter som verkar på systemet och när jag säger system menar jag kombinationen av bilen och lastbilen, så vad vi säger är att denna kombination, detta nya fordon som kallas för en bil lastbil, dess drivkraft måste vara densamma som bilen och lastbilen. momentum när de var separata så vad vet vi om detta bil lastbil objekt väl vi vet dess nya massa rätt bil lastbil objektet det kommer att vara den kombinerade massan av de två så det är tusen kilo plus två tusen kilo så det är tre tusen kilo och nu kan vi använda den informationen för att räkna ut dess hastighet hur väl dess momentum detta detta detta tre tusen kilo objektets momentum måste vara densamma som momentumet av de två objekten före kollisionen så det måste fortfarande vara nio tusen kilo meter per sekund så återigen massa gånger hastighet så massa är tre tusen gånger den nya hastigheten så vi kan kalla det jag vet inte ny hastighet V sub n som kommer att vara lika med nio tusen eftersom momentum är bevarat det är vad du alltid måste komma ihåg momentum förändras inte om det inte finns en nettokraft som verkar på systemet eftersom vi såg en moment– kraft är förändring i rörelsemängd per tid så om du inte har någon kraft så har du ingen förändring i rörelsemängd så låt oss bara lösa dela båda sidor av detta med tretusen och du får den nya hastigheten är tre meter per sekund och det är ganska logiskt du har en relativt lätt bil som rör sig med nio meter per sekund i en stillastående lastbil att den slår lastbilen och de rör sig tillsammans det kombinerade objektet och det kommer att vara österut det kombinerade och vi kommer att göra mer senare men du vet att vi antar att en positiv hastighet är österut om vi på något sätt hamnade med en negativ skulle den ha varit väst men det är logiskt eftersom vi har ett lätt objekt och och det stationära tunga objektet och när det lätta objektet träffar det stationära tunga objektet fortsätter det kombinerade objektet fortfarande att röra sig till höger men det rör sig mot oss med en relativt långsammare hastighet så förhoppningsvis ger de dig lite intuition för momentum och det var ett inte alltför förvirrande problem och i de kommande videorna kommer jag att göra jag kommer att göra fler momentumproblem och sedan kommer jag att introducera dig till momentumproblem i två dimensioner jag kommer att se dig snart

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.