線形運動量の保存の原理
線形運動量の保存の原理は、閉じたシステムの総線形運動量は時間の経過とともに一定のままであると述べています。 これは、それに作用する外力がない閉じたシステムでは、システム内のオブジェクト間の衝突または相互作用を引き起こす内部力がある場合でも、システムの総勢いが常に同じになることを意味します。
重要な用語の内訳:
* 線形運動量: これは、動きのあるオブジェクトの質量の尺度です。オブジェクトの質量(m)とその速度(v)の積として計算されます: p =mv 。
* 閉じたシステム: 閉じたシステムは、周囲とエネルギーを交換しないシステムです。これは、システムに作用していないことを意味します。
* 総線形運動量: これは、システム内のすべてのオブジェクトの線形モメンタの合計です。
原理は数学的に:として表現できます
σp(initial)=σp(final)
どこ:
*σp(初期)は、相互作用が発生する前のシステムの直線的な運動量を表します。
*σp(最終)は、相互作用が発生した後のシステムの総線形運動量を表します。
意味とアプリケーション:
線形運動量の保存の原則には、以下を含むさまざまな分野で多くの意味と用途があります。
* 衝突: 衝突中に運動量がどのように保存されているかを理解することは、安全な車両やその他のシステムを設計する際に重要です。
* ロケット推進: ロケットは、運動量の保存の原理に従って、一方向に質量を一方向に排出して反対方向に推進することで働きます。
* 爆発: 運動量の保存の原理は、爆発後の断片の動きを分析するために使用されます。
例:
* ビリヤードボールの衝突: ビリヤードボールが2つ衝突すると、衝突前のシステムの総勢いは、衝突後の総勢いに等しくなります。
* ロケット発射: ロケットが起動すると、熱いガスを下に追放し、反対方向に大量の勢いを生成します。この勢いはロケットに移され、上向きに推進されます。
要約すると、線形運動量の保存の原理は、閉じたシステム内のオブジェクトの動きを支配する物理学の基本原則です。これは、さまざまなシナリオでオブジェクトの動きを理解して予測するための強力なツールです。