運動量の保存法則
この基本法は、閉じたシステムの総勢い(外力が行われない場合)は一定のままであると述べています。言い換えれば、勢いは衝突で失われたり獲得されたりすることはありません 。
勢い
勢いは、動きのあるオブジェクトの質量の尺度です。計算されています:
* 運動量(p)=質量(m)x速度(v)
衝突と保全
AとBの2つのオブジェクト間の単純な衝突を考えてみましょう。
衝突前の1。
*各オブジェクトには独自の勢いがあります。
* p(a)=m(a) * v(a)
* p(b)=m(b) * v(b)
*システムの総勢いは、個々のモメンタの合計です。
* p(合計)=p(a) + p(b)
衝突中の2。
*オブジェクトが相互作用し、互いに力を発揮します。これらの力は平等で反対です(ニュートンの第三法則)。
* 重要なことに、システムに作用する外力はありません。
3。衝突後:
*オブジェクトには新しい速度があります。それらをv '(a)とv'(b)と呼びましょう。
*システムの総勢いはまだ次のとおりです。
* p '(合計)=p'(a) + p '(b)
キーポイント
運動量の保存法則は、衝突の前の総勢い *が衝突後 *の総勢い *に等しくなければならないことを決定します。
* p(合計)=p '(合計)
例
* ビリヤードボール: 2つのビリヤードボールが衝突すると、システムの総勢い(両方のボール)が保存されます。ある勢いは、あるボールから別のボールに転送されますが、全体の勢いは同じままです。
* 自動車事故: 自動車事故では、関係する車両の総勢いが保存されています。これが、エアバッグが勢いの変化が起こる時間を増やすことで怪我を減らすのに役立つ理由です。
衝突の種類
衝突にはさまざまな種類がありますが、勢いの保存法則はすべてに当てはまります。
* 弾性衝突: 運動エネルギーは保存されています(熱や音が生成されません)。
* 非弾性衝突: 通常、熱または音として、一部の運動エネルギーが失われます。
結論
衝突は、勢いの保全法則の優れた例です。衝突の種類に関係なく、衝突するオブジェクトの個々のモメンタが変化する場合でも、閉じたシステムの総勢いは一定のままです。