衝突における運動量の保存
運動量の保存の原理 閉じたシステムの総勢いは、たとえシステムがシステム内で作用しても、時間の経過とともに一定のままであると述べています。この原則は、弾性と非弾性の両方を理解するための基本です。
これがどのように適用されますか:
1。前の運動量前=後の総勢い
衝突では、衝突前のオブジェクトの総勢いは、衝突後のオブジェクトの総勢いに等しくなります。
* 勢い は、オブジェクトの質量と速度の尺度であり、 momentum(p)=mass(m) *速度(v)
2。さまざまなタイプの衝突:
* 弾性衝突: 運動エネルギーは勢いに加えて保存されています。これは、熱、音、または変形としてエネルギーが失われないことを意味します。例には、ビリヤードボール間の衝突が含まれます。
* 非弾性衝突: 運動エネルギーは保存されていません。エネルギーは、熱、音、または変形として失われます。例には、自動車事故や壁に当たる粘土のボールが含まれます。
3。原則の適用:
* 1次元衝突: 直線に沿った衝突では、ベクトルの追加を使用して、総勢いを計算できます。勢いの方向が重要です。
* 二次元衝突: 飛行機での衝突のために、運動量のxとyの両方の成分を考慮する必要があります。
* 複数のオブジェクト: 原則は、複数のオブジェクトを含む衝突に適用されます。衝突前のすべてのオブジェクトの総勢いは、衝突後のすべてのオブジェクトの総モーメントに等しくなければなりません。
4。例:
* 安静時の車は動いている車に襲われます: 衝突前の移動車の勢いは、衝突後に両方の車に移されます。
* 銃から発射された弾丸: 弾丸の勢いは等しく、銃の反動の勢いとは反対です。
* 地面と衝突する落下物: 衝突前のオブジェクトの勢いは、地面とオブジェクト自体に転送されます。
5。実際のアプリケーションにおける重要性:
* 安全設計: クランプルゾーンやエアバッグなどの自動車の安全機能は、衝突の時間を最大化し、乗客が経験する力を減らし、怪我を最小限に抑えるように設計されています。
* 宇宙探査: ロケットエンジンは、勢いの保存を使用して、宇宙を宇宙から推進します。
* スポーツ: 野球のバットからゴルフクラブまで、勢いの原則は、衝突中のエネルギーと動きの移動を理解するために使用されます。
結論として、勢いの保存は、衝突の結果を理解し、予測するための強力なツールです。日常の経験から洗練された科学的アプリケーションまで、多様な状況を分析するためには不可欠です。