Hvad er ændringen af ​​momentum en kugle kastet mod væggen?

Forståelse af momentum

* momentum (p) er et mål for et objekts masse i bevægelse. Det beregnes af:

* p =mv

* Hvor 'm' er massen af ​​objektet og 'V' er dens hastighed.

Ændring i momentum

* impuls (ΔP) er ændringen i momentum. Det er forårsaget af en styrke, der virker på et objekt over en periode.

* Impuls-momentum sætning: Dette sætning siger, at impulsen, der virker på et objekt, er lig med ændringen i dens momentum.

bolden mod væggen

1. Første momentum: Før bolden rammer væggen, har den en vis momentum (p₁ =mv₁).

2. påvirkning: Når bolden rammer væggen, oplever den en styrke, der fungerer i en kort periode. Denne kraft forårsager en ændring i boldens hastighed.

3. Final momentum: Efter at have hoppet af væggen, har bolden en anden hastighed (V₂). Dets sidste momentum er (p₂ =mv₂).

4. Ændring i momentum: Ændringen i momentum (ΔP) er forskellen mellem den endelige og indledende momentum:

* ΔP =P₂ - P₁ =MV₂ - MV₁

Vigtige noter:

* retning betyder noget: Momentum er en vektormængde, hvilket betyder, at den har både størrelse (hvor meget) og retning. Når bolden springer ud af væggen, ændrer dens hastighed (og dermed dens momentum) retning.

* Elastiske vs. uelastiske kollisioner: Ændringen i momentum afhænger af, om kollisionen er elastisk (intet energitab) eller uelastisk (en vis energi går tabt som varme eller lyd).

* Elastisk kollision: Bolden springer tilbage med næsten den samme hastighed, som den havde, før han ramte væggen.

* Inelastisk kollision: Bolden mister lidt energi under kollisionen og hopper tilbage med en langsommere hastighed.

Eksempel:

Lad os sige, at en 0,5 kg kugle kastes med en væg med en hastighed på 10 m/s. Det springer tilbage med en hastighed på 8 m/s.

* Første momentum: p₁ =(0,5 kg) (10 m/s) =5 kg*m/s

* sidste momentum: p₂ =(0,5 kg) ( -8 m/s) =-4 kg*m/s (negativ, fordi retningen vendes)

* Ændring i momentum: ΔP =-4 kg*m/s -5 kg*m/s =-9 kg*m/s

Det negative tegn indikerer, at momentumet ændrede sig i den modsatte retning.