Lagen om bevarande av fart
Lagen säger att i ett stängt system förblir systemets totala momentum konstant, även om föremål inom systemet kolliderar. I enklare termer:
* Momentum: Ett mått på ett objekts massa i rörelse. Det beräknas genom att multiplicera massa (m) och hastighet (v):momentum (p) =mv
* Stängt system: Ett system där inga externa krafter verkar på föremålen. Detta innebär att inga krafter pressar eller drar på föremålen utanför systemet.
kollisioner och momentumöverföring
1. Innan kollisionen: Varje objekt har sin egen fart. Föreställ dig två bollar som rullar mot varandra.
2. Under kollisionen: När bollarna kolliderar utövar de krafter på varandra. Dessa krafter är lika i storlek men motsatta i riktning, som dikterats av Newtons tredje lag.
3. Efter kollisionen: Momentum överförs mellan bollarna. Bollarna kan studsa varandra, hålla sig ihop eller deformera. Nyckeln är att systemets totala momentum * före * kollisionen är lika med systemets totala momentum * efter * kollisionen.
exempel
* biljardbollar: När en cue -boll slår en annan boll överförs momentum. Cue -bollen bromsar ner och den slog bollen rör sig. Systemets totala momentum (båda bollarna) förblir densamma.
* Bilkrasch: I en head-on-bilolycka är fart på varje bil innan kollisionen är lika och motsatt till bilens fart efter kollisionen, förutsatt att bilarna håller sig ihop.
* explosioner: Medan explosioner verkar skapa energi, omfördelar de faktiskt momentumet för det ursprungliga objektet. De bitar som flyger isär har fart som är lika med det ursprungliga objektets momentum före explosionen.
Viktiga anteckningar
* elastisk kontra inelastiska kollisioner: Kollisioner kan vara elastiska (energi bevaras, som biljardbollar) eller inelastiska (viss energi går förlorad som värme eller ljud, som en bilolycka). Även i inelastiska kollisioner bevaras alltid momentum.
* Externa krafter: Lagen om bevarande av momentum gäller endast för stängda system. Om externa krafter verkar på systemet (som friktion) kommer det totala momentumet att förändras.
Sammanfattningsvis
Kollisioner visar lagen om bevarande av fart genom att visa hur momentum som överförs mellan objekt, vilket säkerställer att det totala momentet för ett stängt system förblir konstant. Det är en grundläggande princip i fysik som förklarar hur objekt interagerar och rör sig i ett brett spektrum av situationer.
