Količina zakonitosti ohranjanja gibanja, klasične, relativistične in kvantne mehanike

The količina gibanja ali linearni trenutek, Znan tudi kot zagon, je opredeljen kot fizikalna količina v klasifikaciji vektorskega tipa, ki opisuje gibanje, ki ga telo naredi v mehanski teoriji. Obstaja več vrst mehanike, ki so opredeljene v količini gibanja ali gibanja.

Klasična mehanika je ena od teh tipov mehanike in jo lahko definiramo kot produkt mase telesa in kot hitrost gibanja v danem trenutku. Relativistična mehanika in kvantna mehanika sta prav tako del linearnega momenta.

Obstaja več formulacij o količini gibanja. Newtonska mehanika jo na primer definira kot produkt mase po hitrosti, medtem ko je v Lagrangovi mehaniki potrebna uporaba samopridruženih operatorjev, definiranih na vektorskem prostoru v neskončni razsežnosti..

Količina gibanja je urejena z zakonom o ohranjanju, ki navaja, da skupne količine gibanja zaprtega sistema ni mogoče spreminjati in da bodo ves čas ostale konstantne..

Indeks

• 1 Zakon o ohranitvi količine gibanja
• 2 Klasična mehanika
  • 2.1 Newtonska mehanika
  • 2.2 Langragijeva in Hamiltonska mehanika
  • 2.3 Mehanika neprekinjenega medija
• 3 Relativistična mehanika
• 4 Kvantna mehanika
• 5 Razmerje med dinamiko in zagonom
• 6 Uresničevanje zneska gibanja
  • 6.1 Rešitev
• 7 Reference

Zakon o ohranitvi količine gibanja

Na splošno velja, da zakon ohranjanja gibalne količine ali momenta izraža, da je pri mirujočem telesu lažje povezati vztrajnost z maso.

Zahvaljujoč masi dobimo velikost, ki nam bo omogočila, da odstranimo telo v mirovanju in v primeru, da je telo že v gibanju, masa bo odločilni dejavnik pri spreminjanju smeri hitrosti..

To pomeni, da bo odvisno od količine linearnega gibanja vztrajnost telesa odvisna od mase in hitrosti.

Enačba momenta izraža, da gibalna količina ustreza zmnožku mase s hitrostjo telesa.

p = mv

V tem izrazu je p moment, m je masa in v hitrost.

Klasična mehanika

Klasična mehanika preučuje zakone obnašanja makroskopskih teles pri hitrostih, ki so veliko nižje od svetlobnih. Ta mehanika količine gibanja je razdeljena na tri vrste:

Newtonska mehanika

Newtonska mehanika, poimenovana po Izaku Newtonu, je formula, ki preučuje gibanje delcev in trdnih snovi v tridimenzionalnem prostoru. Ta teorija je razdeljena na statično mehaniko, kinematično mehaniko in dinamično mehaniko.

Statično obravnava sile, ki se uporabljajo v mehanskem ravnovesju, kinematika proučuje gibanje brez upoštevanja njegovega rezultata, mehanika pa proučuje gibanja in njihove rezultate..

Newtonska mehanika se uporablja predvsem za opisovanje pojavov, ki se pojavljajo pri hitrosti, ki so veliko nižje od hitrosti svetlobe in na makroskopski ravni..

Langragova in Hamiltonska mehanika

Langmanska mehanika in Hamiltonova mehanika sta zelo podobni. Langragova mehanika je zelo splošna; zato so njihove enačbe nespremenljive glede na nekatere spremembe, ki se pojavijo v koordinatah.

Ta mehanika zagotavlja sistem določene količine diferencialnih enačb, znanih kot enačbe gibanja, s katerimi lahko sklepamo, kako se bo sistem razvijal.

Po drugi strani pa Hamiltonska mehanika predstavlja trenutno evolucijo katerega koli sistema s pomočjo diferencialnih enačb prvega reda. Ta proces omogoča lažjo integracijo enačb.

Mehanika neprekinjenih medijev

Mehanizem neprekinjenega medija se uporablja za matematični model, kjer je mogoče opisati obnašanje katerega koli materiala.

Neprekinjen medij se uporablja, ko želimo ugotoviti količino gibanja tekočine; v tem primeru se doda količina gibanja vsakega delca.

Relativistična mehanika

Relativistična mehanika gibanja, ki sledi Newtonovim zakonom, navaja, da ker čas in prostor obstajajo zunaj katerega koli fizičnega objekta, pride do Galilejeve invariancije..

Einstein meni, da postulacija enačb ni odvisna od referenčnega okvira, ampak sprejema, da je hitrost svetlobe nespremenljiva..

V zagonu je relativistična mehanika podobna klasični mehaniki. To pomeni, da je ta velikost večja, če se nanaša na velike mase, ki se gibljejo pri zelo visokih hitrostih.

To pa pomeni, da velik predmet ne more doseči svetlobne hitrosti, ker bi bil njegov impulz končno neskončen, kar bi bila nerazumna vrednost..

Kvantna mehanika

Kvantna mehanika je definirana kot artikulacijski operater v valovni funkciji in sledi načelu negotovosti Heinsenberga.

To načelo določa meje natančnosti trenutka in položaja opazljivega sistema, oboje pa je mogoče odkriti hkrati..

Kvantna mehanika uporablja relativistične elemente pri reševanju različnih problemov; ta proces je znan kot relativistična kvantna mehanika.

Razmerje med dinamiko in dinamiko

Kot smo že omenili, je količina gibanja produkt hitrosti glede na maso predmeta. Na istem področju je pojav, znan kot impulz, ki se pogosto zamenjuje s količino gibanja.

Impulz je produkt sile in časa, v katerem se sila uporablja in je označena kot vektorska magnituda..  

Glavna povezava, ki obstaja med impulzom in količino gibanja, je, da je impulz, uporabljen na telesu, enak gibanju gibalne količine.

Ker je impulz produkt sile za čas, določena sila, uporabljena v določenem času, povzroči spremembo količine gibanja (brez upoštevanja mase predmeta)..

Vaja gibanja zneska

Bejzbol, ki tehta 0,15 kg mase, se premika s hitrostjo 40 m / s, ko ga udari bat, ki obrne smer, doseže hitrost 60 m / s, kakšna je povprečna sila, žogico, če je bila v stiku s tem 5 ms?.

Rešitev

Podatki

m = 0,15 kg

vi = 40 m / s

vf = - 60 m / s (znak je negativen, ker spreminja smer)

t = 5 ms = 0,005 s

Δp = I

pf-pi = I

m.vf - m.vi = F.t

F = m. (Vf - vi) / t

F = 0,15 kg (- 60 m / s - 40 m / s) / 0,005 s

F = 0,15 kg (- 100 m / s) / 0,005 s

F = - 3000 N

Reference

1. Fizika: Vaje: Količina gibanja. Pridobljeno 8. maja 2018, iz La Físice: znanost o pojavih: lafisicacienciadelosfenomenos.blogspot.com
2. Impulz in zagon. Vzpostavljeno 8. maja 2018, iz The Physics Hypertextbook: physics.info
3. Momentum in impulzna povezava. Vzpostavljeno 8. maja 2018, iz učilnice fizike: physicsclassroom.com
4. Momentum Vzpostavljeno 8. maja 2018, iz Encyclopædia Britannica: britannica.com
5. Momentum Vzpostavljeno 8. maja 2018, iz učilnice fizike: physicsclassroom.com
6. Momentum Vzpostavljeno 8. maja 2018, iz Wikipedije: en.wikipedia.org.