Hvordan eksemplificerer kollisioner loven om bevaringsmomentum?

loven om bevarelse af momentum

Denne grundlæggende lov siger, at det samlede momentum for et lukket system (en, hvor ingen eksterne kræfter handling) forbliver konstant. Med andre ord er momentum hverken tabt eller opnået i en kollision .

momentum

Momentum er et mål for et objekts masse i bevægelse. Det beregnes som:

* momentum (p) =masse (m) x hastighed (v)

Kollisioner og bevaring

Lad os overveje en simpel kollision mellem to objekter, A og B:

1. før kollisionen:

* Hvert objekt har sit eget momentum:

* p (a) =m (a) * v (a)

* p (b) =m (b) * v (b)

* Systemets samlede momentum er summen af ​​deres individuelle momenta:

* p (total) =p (a) + p (b)

2. Under kollisionen:

* Objekterne interagerer og udøver kræfter på hinanden. Disse kræfter er lige og modsatte (Newtons tredje lov).

* afgørende, at ingen eksterne kræfter virker på systemet.

3. efter kollisionen:

* Objekterne har nye hastigheder, lad os kalde dem V '(A) og V' (B).

* Systemets samlede momentum er stadig:

* p '(i alt) =p' (a) + p '(b)

Det centrale punkt

Loven om bevarelse af momentum dikterer, at det samlede momentum * før * kollisionen skal svare til det samlede momentum * efter * kollisionen:

* p (total) =p '(total)

Eksempler

* billardkugler: Når to billardkugler kolliderer, konserveres systemets samlede momentum (begge kugler). Nogle momentum overføres fra den ene bold til den anden, men det samlede momentum forbliver den samme.

* bilulykke: I en bilulykke er det samlede momentum for de involverede køretøjer konserveret. Dette er grunden til, at airbags hjælper med at reducere skader ved at øge den tid, hvor momentumændringen forekommer.

Typer af kollisioner

Der er forskellige typer kollisioner, men loven om bevarelse af momentum gælder for dem alle:

* Elastiske kollisioner: Kinetisk energi konserveres (der genereres ingen varme eller lyd).

* Inelastiske kollisioner: Nogle kinetiske energi går tabt, typisk som varme eller lyd.

Konklusion

Kollisioner er fremragende illustrationer af loven om bevarelse af momentum. Uanset typen af ​​kollision forbliver det samlede momentum for et lukket system konstant, selvom den individuelle momenta af de kolliderende genstande kan ændre sig.