Hvordan eksemplificerer kollisionsloven loven om bevaringsmomentum?

Kollisioner er fremragende eksempler på loven om bevarelse af momentum, fordi de demonstrerer, hvordan momentum overføres mellem genstande uden at gå tabt eller opnået. Her er en sammenbrud:

loven om bevarelse af momentum

Loven hedder, at systemets samlede momentum forbliver konstant, selvom genstande i systemet kolliderer. I enklere termer:

* momentum: Et mål for et objekts masse i bevægelse. Det beregnes ved at multiplicere masse (M) og hastighed (V):momentum (P) =MV

* lukket system: Et system, hvor ingen eksterne kræfter virker på objekterne. Dette betyder, at ingen kræfter skubber eller trækker på objekterne uden for systemet.

Kollisioner og momentumoverførsel

1. før kollisionen: Hvert objekt har sin egen momentum. Forestil dig to bolde, der ruller mod hinanden.

2. Under kollisionen: Når kuglerne kolliderer, udøver de kræfter på hinanden. Disse kræfter er lige i størrelse, men modsat i retning, som dikteret af Newtons tredje lov.

3. efter kollisionen: Momentum overføres mellem kuglerne. Kuglerne kan hoppe af hinanden, klæbe sammen eller deformere. Nøglen er, at systemets samlede momentum * før * kollisionen er lig med det samlede momentum af systemet * efter * kollisionen.

Eksempler

* billardkugler: Når en cue -kugle rammer en anden bold, overføres momentum. Cue -kuglen bremser ned, og den ramte bold bevæger sig. Systemets samlede momentum (begge kugler) forbliver det samme.

* bilulykke: I en head-on bilulykke er momentumet for hver bil, før kollisionen er ens og modsat af bilerne efter kollisionen, under forudsætning af, at bilerne holder sig sammen.

* Eksplosioner: Mens eksplosioner ser ud til at skabe energi, omfordeler de faktisk momentumet for det originale objekt. De stykker, der flyver fra hinanden, har fart svarende til det originale objekts momentum før eksplosionen.

vigtige noter

* Elastiske vs. uelastiske kollisioner: Kollisioner kan være elastisk (energi konserveres, ligesom billardkugler) eller uelastisk (en vis energi går tabt som varme eller lyd, som en bilulykke). Selv i uelastiske kollisioner konserveres momentum altid.

* eksterne kræfter: Loven om bevarelse af momentum gælder kun for lukkede systemer. Hvis eksterne kræfter handler på systemet (som friktion), ændres den samlede momentum.

Kortfattet

Kollisioner demonstrerer loven om bevarelse af momentum ved at vise, hvordan momentum overføres mellem genstande, hvilket sikrer, at det samlede momentum for et lukket system forbliver konstant. Det er et grundlæggende princip i fysik, der forklarer, hvordan genstande interagerer og bevæger sig i en lang række situationer.