Pęd i kolizje

Pęd i kolizje

Co to jest rozpęd?

Pęd jest miarą masy w ruchu. Każdy obiekt, który się porusza, ma pęd. W fizyce pęd ciała jest równy masie pomnożonej przez prędkość.

pęd = masa * prędkość
Pęd jest zwykle skracany za pomocą litery `` p '', dzięki czemu równanie wygląda następująco:

p = m * v
gdzie p to pęd, m to masa, a v to prędkość.
Z tego równania widać, że zarówno prędkość obiektu, jak i masa mają równy wpływ na wielkość pędu. Masz większy rozpęd podczas biegania niż podczas chodzenia. Z tego samego powodu, jeśli samochód i rower poruszają się ulicą z tą samą prędkością, samochód będzie miał większy rozpęd.

Jak mierzyć pęd



Pęd jest zwykle mierzony w kilogramach razy metry na sekundę (kg * m / s) lub niutonosekunda (Ns).

Pęd jest wektorem

Ponieważ prędkość jest wektorem, pęd też jest wektorem. Oznacza to, że oprócz wielkości pędu (która jest określona przez p = m * v), pęd ma również kierunek. Kierunek pędu jest pokazany strzałką lub wektorem.

Kolizje

Kiedy dwa obiekty zderzają się ze sobą, nazywa się to kolizją. W fizyce zderzenie nie musi wiązać się z wypadkiem (na przykład zderzeniem dwóch samochodów), ale może być dowolnym zdarzeniem, w którym dwa lub więcej poruszających się obiektów wywierają na siebie siły przez krótki czas.

Przykłady:
  • Jedna piłka uderza w drugą na stole bilardowym
  • Kij baseballowy uderzający piłkę
  • Twoje palce uderzają w klawisz na klawiaturze
Zderzenia i zachowanie pędu

Ważną teorią w fizyce jest prawo zachowania pędu. To prawo opisuje, co dzieje się z pędem, gdy zderzają się dwa obiekty.

Prawo stanowi, że kiedy dwa obiekty zderzają się w układzie zamkniętym, całkowity pęd dwóch obiektów przed zderzeniem jest taki sam, jak całkowity pęd dwóch obiektów po zderzeniu. Pęd każdego obiektu może się zmieniać, ale całkowity pęd musi pozostać taki sam.

Przykład:

Jeśli czerwona kula o masie 10 kg przemieszcza się na wschód z prędkością 5 m / s i zderza się z niebieską kulą o masie 20 kg lecącą na zachód z prędkością 10 m / s, jaki jest wynik?

Najpierw obliczamy pęd każdej piłki przed zderzeniem:

Kula czerwona = 10 kg * 5 m / s = 50 kg m / s na wschód
Kula niebieska = 20 kg * 10 m / s = 200 kg m / s na zachód

Wynikowy pęd będzie:

Obie kulki = 150 kg m / s na zachód
Uwaga: nieruchomy obiekt ma pęd 0 kg m / s.

Ciekawe fakty na temat pędu i kolizji
  • Nikt nie jest do końca pewien, dlaczego „p” jest używane do określenia pędu. Prawdopodobnie pochodzi od łacińskiego słowa „petere”, które oznacza „idź w kierunku”. Nie mogli używać „m”, ponieważ to było już używane do mszy.
  • Zmiana pędu nazywana jest impulsem.
  • Zderzenie sprężyste to takie, w którym nie dochodzi do utraty energii kinetycznej.
  • Zderzenie nieelastyczne to takie, w którym część energii kinetycznej zderzających się ciał zostaje utracona. Dzieje się tak, ponieważ energia jest przekształcana w inny rodzaj energii, np. Ciepło lub dźwięk.
  • Odrzut broni wynika z zachowania pędu. Broń cofa się z mniejszą prędkością niż pocisk ze względu na większą masę.