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保全勢いの法則研究爆発力を適用する方法は?

運動量の保全法は、爆発に関与する力を研究するための強力なツールです。これがどのように機能しますか:

法律の理解:

* ステートメント: 閉じたシステムでは、イベント前の総勢いは、イベント後の総勢いに等しくなります。

* 勢い: 運動量(P)は、動きのあるオブジェクトの質量の尺度です。 p =mv として計算されます (ここで、mは質量、vは速度です)

* 爆発: 爆発にはエネルギーの迅速な放出が含まれ、元のオブジェクトの断片が外側に移動します。

法律の適用:

1。システムを識別します: 勉強しているシステムを定義します。これには、爆発の前後に関連するすべてのオブジェクトが含まれます。たとえば、爆弾の爆発を研究している場合、システムには爆弾自体とそのすべての断片が含まれる場合があります。

2。前の勢い: 爆発の前にシステムの合計運動量を計算します。多くの場合、システムは最初は休息しているため、最初の運動量はゼロです。

3。勢い後: 爆発後 *システムの全勢いを計算します。これには、各フラグメントの質量と速度を考慮することが含まれます。

4。保存: 勢いの保存法則を適用します。爆発前の総勢いは、爆発後の総勢いに等しくなければなりません。これにより、特定のフラグメントの速度など、未知の量で解くことができます。

例:

休息時の1 kgの爆弾が2つのフラグメントに爆発すると想像してください。

*フラグメント1:質量=0.6 kg、速度=+10 m/s(右に移動)

*フラグメント2:質量=0.4 kg、速度=? (未知)

計算:

* 初期運動量: 0 kg*m/s(安静時の爆弾)

* 最終的な運動量: (0.6 kg * 10 m/s) +(0.4 kg * v)=6 kg * m/s + 0.4v kg * m/s

* 保存: 0 =6 kg*m/s + 0.4v kg*m/s

* v:を解決します v =-15 m/s(フラグメント2は左に動きます)

キーポイント:

* 方向: 勢いはベクトルであり、大きさと方向の両方を持っていることを意味します。各オブジェクトの動きの方向を考慮することが重要です。

* 内部力: 爆発には、システム内の内部力が含まれます。勢いの保存法則は、内部力がシステムの総勢いを変えることができないため、当てはまります。

* 外力: システムに作用する外力がある場合(空気抵抗など)、運動量の保存法則は正確には適用されない場合があります。

アプリケーション:

勢いの保存法則は、以下で広く使用されています。

* 弾道: 発射体と爆発物の軌跡を研究します。

* ロケット推進: ロケットがどのように機能するかを理解して、質量を追放してスラストを生成します。

* 核物理学: 核反応における粒子の勢いを分析します。

勢いの保存法則を適用することにより、爆発的な出来事に関与する力と動きについて貴重な洞察を得ることができます。

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