โมเมนตัม
| English | ไทย |
|---|---|
| momentum/məʊˈmentəm/ | โมเมนตัม |
| collision/kəˈlɪʒn/ | การชนกัน |
| conservation of momentum/ˌkɒnsəˈveɪʃn ɒv məʊˈmentəm/ | การอนุรักษ์โมเมนตัม |
ยากที่จะหยุด
- รถเข็นช้อปปิ้งว่างเปล่าหยุดง่าย แต่รถบรรทุกที่บรรจุของด้วยความเร็วเท่ากันไม่หยุดง่าย
- รถบรรทุกมี โมเมนตัม มากกว่ามาก
- โมเมนตัมเชื่อมโยงมวล, ความเร็ว, แรง และการชน — และมันถูกอนุรักษ์เสมอ
โมเมนตัม
- โมเมนตัม คือ มวลคูณความเร็ว:
- มันเป็น เวกเตอร์ — มีทิศทาง (ทิศทางของการเคลื่อนที่)
- หน่วยเป็นกิโลกรัมเมตรต่อวินาที ($\text{kg}\,\text{m/s}$)
น้ำที่ของแข็งรูปร่างไม่สม่ำเสมอดันขึ้นให้ปริมาตรของมัน
โมเมนตัมเป็นเวกเตอร์
โมเมนตัมคือ มวล × ความเร็ว และความเร็วมีทิศทาง ดังนั้นโมเมนตัมจึงเป็นเวกเตอร์
รถยนต์มวล $1000\ \text{kg}$ เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว $20\ \text{m/s}$ โมเมนตัม是多少? ในหน่วย kg m/s?
$p = mv = 1000 \times 20 = 20\,000\ \text{kg}\,\text{m/s}$.
แรงเปลี่ยนโมเมนตัม
- แรงลัพธ์เปลี่ยนโมเมนตัม. แรงคือการเปลี่ยนแปลงโมเมนตัมต่อวินาที:
- ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงโมเมนตัมที่กำหนดให้ในช่วง เวลาที่ยาวนานขึ้น จึงต้องใช้ แรงที่น้อยลง
- นี่คือเหตุผลว่าทำไมโซนบดตัว (crumple zones) ลมหายใจ และเสื่อกันกระแทกถึงช่วยได้: เพราะทำให้การหยุดนิ่งใช้เวลา更长 thereby ลดแรงกระทำลง
ทำไมโซนดูดซับแรงชนของรถยนต์จึงลดแรงที่ส่งผ่านผู้โดยสารในการเกิดอุบัติเหตุ?
เนื่องจาก $F = \dfrac{\Delta p}{\Delta t}$ การกระจายการเปลี่ยนแปลงโมเมนตัมเท่ากันในช่วงเวลานานกว่าทำให้แรงน้อยลง
โมเมนตัมของลูกบอลเปลี่ยนแปลงไป $20\ \text{kg}\,\text{m/s}$ ระหว่างการดันที่ใช้เวลา $2.0\ \text{s}$ แรงเฉลี่ย是多少? ในหน่วย N?
$F = \dfrac{\Delta p}{\Delta t} = \dfrac{20}{2.0} = 10\ \text{N}$.
กฎอนุรักษ์โมเมนตัม
- ในกรณีการชนที่ไม่มีแรงภายนอก โมเมนตัมรวมก่อนชน = โมเมนตัมรวมหลังชน:
- ที่นี่ $u$ คือความเร็วก่อนชนและ $v$ คือความเร็วหลังชน
- โมเมนตัมที่สูญเสียไปจากวัตถุหนึ่ง จะถูกรับโดยอีกวัตถุหนึ่ง
ดูการอนุรักษ์โมเมนตัม
รถเข็นสองคันชนกันและติดกัน
รถเข็น $2.0\ \text{kg}$ ที่เคลื่อนที่ด้วย $3.0\ \text{m/s}$ ชนรถเข็น $1.0\ \text{kg}$ ที่หยุดนิ่ง และติดกัน afterward ความเร็วของพวกเขาคือเท่าไร (หน่วย m/s)?
ก่อน: $2.0 \times 3.0 + 1.0 \times 0 = 6.0\ \text{kg}\,\text{m/s}$. หลัง: $(2.0 + 1.0)v = 6.0$, ดังนั้น $v = 2.0\ \text{m/s}$.
คุณเข้าใจแล้ว
- โมเมนตัม $p = mv$ — เป็น เวกเตอร์, หน่วย $\text{kg}\,\text{m/s}$
- แรง $F = \dfrac{\Delta p}{\Delta t}$: การหยุดนิ่งที่ใช้เวลานานกว่าจะส่งผลให้แรงน้อยกว่า
- การอนุรักษ์: โมเมนตัมรวมก่อนชน = โมเมนตัมรวมหลังชน