Pęd (fizyka)
Pęd liniowy, pęd translacyjny lub po prostu pęd jest iloczynem masy ciała i jego prędkości:
p = m v {\i1}displaystyle {\i0}mathbf {\i1} =m {\i1}mathbf {\i0} {\i1} 
gdzie p jest pędem, m jest masą, a v jest prędkością.
Momentum może być pomyślane jako "moc", kiedy ciało się porusza, czyli jak wiele siły może mieć na inne ciało. Na przykład,
- Piłka do gry w kręgle (duża masa) poruszająca się bardzo wolno (mała prędkość) może mieć taki sam rozmach jak piłka baseballowa (mała masa), która jest rzucana szybko (duża prędkość).
- Pocisk jest kolejnym przykładem, gdzie pęd jest bardzo duży, ze względu na niezwykłą prędkość.
- Innym przykładem, gdzie bardzo małe prędkości powodują większy rozmach, jest spychanie subkontynentu indyjskiego w kierunku pozostałej części Azji, powodując poważne szkody, takie jak trzęsienia ziemi w rejonie Himalajów. W tym przykładzie subkontynent ten porusza się tak wolno, jak kilka centymetrów rocznie, ale jego masa jest bardzo duża.
Momentum jest wielkością wektora, który ma zarówno kierunek jak i wielkość. Jej jednostką jest kg m/s (kilogram metr na sekundę) lub N s (newton sekunda).
Momentum jest wielkością zachowywaną, co oznacza, że całkowity początkowy moment pędu systemu musi być równy całkowitemu końcowemu momentowi pędu systemu. Całkowity moment pędu pozostaje bez zmian.
Formuła
W fizyce newtonowskiej, zwykłym symbolem pędu jest litera p ; więc można to napisać
p = m v {\i1}displaystyle {\i0}mathbf {\i1} =m {\i1}mathbf {\i0} {\i1}
gdzie p jest pędem, m jest masą, a v jest prędkością
Jeśli zastosujemy drugie prawo Newtona, możemy uzyskać
F = m v 2 - m v 1 t 2 - t 1 {\i1}styk stylistyczny \i0}mathbf {F} ={mv_{{2}-mv_{1} \{t_{2}-t_1}}}} 
Oznacza to, że siła netto na obiekcie jest równa szybkości zmiany pędu obiektu.
Aby użyć tego równania w szczególnejwzględności, m musi zmieniać się z prędkością. Jest to czasami nazywane "relatywistyczną masą" obiektu. (Naukowcy pracujący ze szczególną względnością używają zamiast tego innych równań).
Impuls
Impuls to zmiana pędu spowodowana przez nową siłę: siła ta będzie zwiększać lub zmniejszać pęd w zależności od kierunku działania siły; w kierunku lub z dala od ciała, które wcześniej się poruszało. Jeżeli nowa siła (N) zmierza w kierunku pędu ciała (x), to pęd x będzie się zwiększał; jeżeli więc N zmierza w kierunku ciała x w przeciwnym kierunku, to x zwolni i jego pęd zmniejszy się.
Prawo zachowania rozmachu
W zrozumieniu zachowania pędu ważny jest kierunek pędu. W systemie pęd jest dodawany za pomocą dodatku wektorowego. Zgodnie z zasadami dodawania wektorów, dodanie pewnej ilości pędu wraz z tą samą ilością pędu idącą w przeciwnym kierunku daje całkowity pęd równy zero.
Na przykład, gdy wystrzelony jest pistolet, mała masa (pocisk) porusza się z dużą prędkością w jednym kierunku. Większa masa (pistolet) porusza się w przeciwnym kierunku ze znacznie mniejszą prędkością. Moment pędu kuli i moment pędu pistoletu są dokładnie takie same, ale przeciwstawne w stosunku do siebie. Użycie dodatku wektorowego w celu dodania pędu pocisku do pędu pistoletu (równego pod względem wielkości, ale przeciwnego kierunku) daje całkowity moment pędu systemu równy zero. Moment pędu systemu pistolet-pocisk został zachowany.
Zderzenie pokazuje również zachowanie pędu: jeżeli samochód (1000 kg) jedzie w prawo z prędkością 8 m/s, a samochód ciężarowy (6000 kg) jedzie w lewo z prędkością 2 m/s, to po zderzeniu samochód i samochód ciężarowy będą jechać w lewo.
Pęd
samochodu: 1000 kg x 8 m/s = 8000kgm/s (jazda w prawo) Pęd samochodu
: 6000 kg x 2 m/s = 12000kgm/s (jazda w lewo)
Oznacza to, że ich całkowity pęd wynosi 4000kgm/s. (Jazda w lewo)
Powiązane strony
Pytania i odpowiedzi
P: Co to jest moment liniowy?
O: Pęd liniowy, zwany również pędem translacyjnym, jest iloczynem masy ciała i jego prędkości. Można o niej myśleć jako o "sile", gdy ciało się porusza, czyli o tym, jak dużą siłę może ono wywierać na inne ciało.
P: Jak mierzy się pęd liniowy?
A: Pęd liniowy mierzy się w jednostkach kg m/s (kilogramometrów na sekundę) lub N s (niutonosekund).
P: Jakie są przykłady ciał o dużym pędzie liniowym?
O: Przykładami ciał o dużym pędzie liniowym są: kula ze względu na swoją wyjątkową prędkość, kula do kręgli, która porusza się powoli, ale ma dużą masę, oraz piłka baseballowa, która jest rzucana szybko, ale ma małą masę. Innym przykładem, gdzie bardzo małe prędkości powodują większy impuls, jest spychanie subkontynentu indyjskiego w kierunku reszty Azji, powodujące poważne szkody, takie jak trzęsienia ziemi w regionie Himalajów.
Pytanie.
O: Tak, pęd liniowy jest zachowany, co oznacza, że całkowity pęd początkowy musi być równy pędowi końcowemu i pozostać stały.
P: Czy liniowy moment pędu jest pierwiastkiem wektorowym?
O: Tak, pęd liniowy jest wielkością wektorową, która ma zarówno kierunek, jak i wielkość.
P: Co się stanie, jeśli dwa obiekty się zderzą?
O: Kiedy dwa kawałki się zderzają, ich momenty są przekazywane między nimi, co powoduje, że ich prędkości zmieniają się w zależności od ich mas.
