Plik pęd lub pęd, Znany również jako pęd, jest definiowany jako wielkość fizyczna w klasyfikacji typów wektorów, która opisuje ruch, jaki wykonuje ciało w teorii mechanicznej. Istnieje kilka rodzajów mechaniki, które są zdefiniowane w ilości ruchu lub pędu.
Mechanika klasyczna jest jednym z tych rodzajów mechaniki i można ją zdefiniować jako iloczyn masy ciała i prędkości ruchu w danej chwili. Mechanika relatywistyczna i mechanika kwantowa są również częścią pędu liniowego.
Istnieją różne określenia wielkości ruchu. Na przykład mechanika Newtona definiuje ją jako iloczyn masy i prędkości, podczas gdy mechanika Lagrange'a wymaga użycia operatorów samosprzężonych zdefiniowanych na przestrzeni wektorowej w nieskończonym wymiarze.
Pędem rządzi prawo zachowania, które stanowi, że całkowity pęd jakiegokolwiek systemu zamkniętego nie może zostać zmieniony i zawsze pozostanie niezmienny w czasie..
Indeks artykułów
Ogólnie rzecz biorąc, prawo zachowania pędu lub pędu mówi, że kiedy ciało jest w spoczynku, łatwiej jest skojarzyć bezwładność z masą..
Dzięki masie uzyskujemy wielkość, która pozwoli nam usunąć ciało w stanie spoczynku, aw przypadku, gdy ciało już jest w ruchu, masa będzie decydującym czynnikiem przy zmianie kierunku prędkości.
Oznacza to, że w zależności od wielkości ruchu liniowego bezwładność ciała będzie zależała zarówno od masy, jak i prędkości..
Równanie pędu wyraża, że pęd jest iloczynem masy i prędkości ciała.
p = mv
W tym wyrażeniu p to pęd, m to masa, a v to prędkość.
Mechanika klasyczna bada prawa zachowania ciał makroskopowych przy prędkościach znacznie wolniejszych niż światło. Ta mechanika pędu dzieli się na trzy typy:
Mechanika Newtona, nazwana na cześć Izaaka Newtona, to formuła badająca ruch cząstek i ciał stałych w przestrzeni trójwymiarowej. Teoria ta dzieli się na mechanikę statyczną, mechanikę kinematyczną i mechanikę dynamiczną..
Statyka zajmuje się siłami wykorzystywanymi w równowadze mechanicznej, kinematyka bada ruch bez uwzględnienia jego wyniku, a mechanika bada zarówno ruchy, jak i ich wyniki..
Mechanika Newtona służy przede wszystkim do opisu zjawisk zachodzących z prędkością znacznie wolniejszą od prędkości światła iw skali makroskopowej..
Mechanika langrowska i mechanika hamiltonowska są bardzo podobne. Mechanika langragowska jest bardzo ogólna; z tego powodu jego równania są niezmienne w odniesieniu do jakiejś zmiany, jaka zachodzi we współrzędnych.
Ta mechanika zapewnia system pewnej liczby równań różniczkowych zwanych równaniami ruchu, z których można wywnioskować, jak system będzie ewoluował.
Z drugiej strony mechanika Hamiltona reprezentuje chwilową ewolucję dowolnego układu poprzez równania różniczkowe pierwszego rzędu. Ten proces pozwala na znacznie łatwiejszą integrację równań.
Mechanika mediów ciągłych służy do zapewnienia modelu matematycznego, w którym można opisać zachowanie dowolnego materiału.
Media ciągłe są używane, gdy chcemy poznać pęd płynu; w tym przypadku dodaje się pęd każdej cząstki.
Relatywistyczna mechanika pędu - również zgodnie z prawami Newtona - stwierdza, że skoro czas i przestrzeń istnieją poza jakimkolwiek obiektem fizycznym, zachodzi niezmienność Galileusza.
Ze swojej strony Einstein utrzymuje, że postulowanie równań nie zależy od układu odniesienia, ale przyjmuje, że prędkość światła jest niezmienna.
W pędzie mechanika relatywistyczna działa podobnie do mechaniki klasycznej. Oznacza to, że wielkość ta jest większa, gdy odnosi się do dużych mas, które poruszają się z bardzo dużymi prędkościami..
Wskazuje z kolei, że duży obiekt nie może osiągnąć prędkości światła, ponieważ ostatecznie jego pęd byłby nieskończony, co byłoby wartością nieracjonalną..
Mechanika kwantowa jest zdefiniowana jako operator artykulacji w funkcji falowej, która działa zgodnie z zasadą nieoznaczoności Heinsenberga.
Zasada ta wyznacza granice precyzji pędu i położenia obserwowalnego układu, które można odkryć w tym samym czasie..
Mechanika kwantowa wykorzystuje elementy relatywistyczne do rozwiązywania różnych problemów; proces ten jest znany jako relatywistyczna mechanika kwantowa.
Jak wspomniano wcześniej, pęd jest iloczynem prędkości i masy obiektu. W tej samej dziedzinie występuje zjawisko zwane impulsem, które często mylone jest z pędem..
Impuls jest iloczynem siły i czasu przyłożenia siły i charakteryzuje się tym, że jest wielkością wektorową.
Główna zależność między pędem a pędem polega na tym, że pęd zastosowany do ciała jest równy zmianie pędu..
Z kolei skoro pęd jest iloczynem siły i czasu, to pewna siła przyłożona w danym czasie powoduje zmianę pędu (bez uwzględnienia masy obiektu).
Piłka baseballowa o masie 0,15 kg porusza się z prędkością 40 m / s, gdy zostaje uderzona przez pałkę, która odwraca swój kierunek, uzyskując prędkość 60 m / s, jaką średnią siłę pałka wywierała na piłkę, gdyby była w kontakcie z nim 5 ms?.
m = 0,15 kg
vi = 40 m / s
vf = - 60 m / s (znak jest ujemny, ponieważ zmienia kierunek)
t = 5 ms = 0,005 s
Δp = I
pf - pi = I
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 N
Jeszcze bez komentarzy