Förstå momentum
* Momentum (P) är ett mått på ett objekts massa i rörelse. Det beräknas av:
* p =mv
* där 'm' är objektets massa och 'v' är dess hastighet.
Förändring i momentum
* impuls (ΔP) är förändringen i fart. Det orsakas av en kraft som verkar på ett objekt under en tid.
* Impulse-Momentum Theorem: Denna sats säger att impulsen som verkar på ett objekt är lika med förändringen i dess momentum.
Bollen mot väggen
1. Inledande momentum: Innan bollen träffar väggen har den ett visst momentum (p₁ =mv₁).
2. Impact: När bollen träffar väggen upplever den en kraft som fungerar under en kort tid. Denna kraft orsakar en förändring i bollens hastighet.
3. Final Momentum: Efter att ha studsat från väggen har bollen en annan hastighet (V₂). Dess sista momentum är (p₂ =mv₂).
4. Förändring i fart: Förändringen i momentum (ΔP) är skillnaden mellan den slutliga och initiala momentumet:
* ΔP =P₂ - P₁ =MV₂ - MV₁
Viktiga anteckningar:
* Riktningsfrågor: Momentum är en vektorkvantitet, vilket innebär att den har både storlek (hur mycket) och riktning. När bollen studsar från väggen ändrar dess hastighet (och därmed dess momentum) riktning.
* elastisk kontra inelastiska kollisioner: Förändringen i fart kommer att bero på om kollisionen är elastisk (ingen energiförlust) eller inelastisk (viss energi går förlorad som värme eller ljud).
* elastisk kollision: Bollen studsar tillbaka med nästan samma hastighet som den hade innan den slog väggen.
* inelastisk kollision: Bollen tappar lite energi under kollisionen och studsar tillbaka med en långsammare hastighet.
Exempel:
Låt oss säga att en 0,5 kg boll kastas mot en vägg med en hastighet på 10 m/s. Det studsar tillbaka med en hastighet på 8 m/s.
* Inledande momentum: p₁ =(0,5 kg) (10 m/s) =5 kg*m/s
* Final Momentum: p₂ =(0,5 kg) ( -8 m/s) =-4 kg*m/s (negativ eftersom riktningen är omvänd)
* Förändring i fart: ΔP =-4 kg*m/s -5 kg*m/s =-9 kg*m/s
Det negativa tecknet indikerar att momentumet förändrats i motsatt riktning.
