Suma Legii de Conservare a Mișcării, Mecanică Clasică, Relativistă și Cuantă

cantitatea de mișcare sau momentul liniar, cunoscută și ca impuls, este definită ca o cantitate fizică în clasificarea tipului de vector, care descrie mișcarea pe care un corp o face în teoria mecanică. Există diferite tipuri de mecanică care sunt definite în cantitatea de mișcare sau de impuls.

Mecanica clasică este una din acele tipuri de mecanică și poate fi definită ca fiind produsul masei corpului și viteza mișcării la un moment dat. Mecanica relativistă și mecanica cuantică fac parte, de asemenea, din ritmul liniar.

Există mai multe formulări privind cantitatea de mișcare. De exemplu, mecanicii newtonieni o definesc ca produs de masă prin viteză, în timp ce în mecanica Lagrangiană este necesară utilizarea operatorilor auto-adjoint definiți pe un spațiu vector într-o dimensiune infinită.

Cantitatea de mișcare este guvernată de o lege de conservare, care prevede că mărimea totală a mișcărilor unui sistem închis nu poate fi modificată și va rămâne întotdeauna constantă în timp.

index

• 1 Legea conservării cantității de mișcare
• 2 mecanică clasică
  • 2.1 Mecanica newtoniană
  • 2.2 Mecanica Langragiană și Hamiltoniană
  • 2.3 Mecanica mediilor continue
• 3 Mecanica relativistă
• 4 Mecanica cuantică
• 5 Relația dintre impuls și moment
• 6 Exercițiul pentru cantitatea de mișcare
  • 6.1 Soluție
• 7 Referințe

Legea conservării cantității de mișcare

În termeni generali, legea conservării impulsului sau impulsului exprimă faptul că, atunci când un corp este în repaus, este mai ușor să asociați inerția cu masa.

Datorită masei obținem magnitudinea care ne va permite să îndepărtăm un corp în stare de repaus și, în cazul în care corpul este deja în mișcare, masa va fi un factor determinant atunci când se schimbă direcția vitezei.

Aceasta înseamnă că, în funcție de cantitatea de mișcare liniară, inerția unui corp va depinde atât de masă, cât și de viteză.

Ecuația impulsului exprimă faptul că impulsul corespunde cu produsul masei prin viteza corpului.

p = mv

În această expresie p este impulsul, m este masa și v este viteza.

Mecanica clasică

Mecanica clasică studiază legile comportamentului corpurilor macroscopice la viteze mult mai scăzute decât cele ale luminii. Această mecanică a mărimii mișcării este împărțită în trei tipuri:

Mecanica newtoniană

Tehnica newtoniană, numită după Isaac Newton, este o formulă care studiază mișcarea particulelor și a solidelor într-un spațiu tridimensional. Această teorie este subdivizată în mecanica statică, mecanica cinematică și mecanica dinamică.

Static tratează forțele folosite într-un echilibru mecanic, cinematica studiază mișcarea fără a ține seama de rezultatul acesteia, iar mecanica studiază atât mișcările, cât și rezultatele acesteia.

Tehnica newtoniană este folosită mai presus de toate pentru a descrie fenomenele care apar la o viteză mult mai mică decât viteza luminii și la o scară macroscopică.

Langragiană și mecanică hamiltoniană

Mecanica mexicană și mecanica hamiltoniană sunt foarte asemănătoare. Mecanica Langragiană este foarte generală; din acest motiv, ecuațiile lor sunt invariabile cu privire la orice schimbare care are loc în coordonate.

Această mecanică oferă un sistem al unui anumit număr de ecuații diferențiale, cunoscut sub numele de ecuații de mișcare, cu care se poate deduce cum va evolua sistemul.

Pe de altă parte, mecanica hamiltoniană reprezintă evoluția momentană a oricărui sistem prin ecuații diferențiale de ordinul întâi. Acest proces permite ca ecuațiile să fie mult mai ușor de integrat.

Mecanica media continuă

Mecanica mediilor continue este utilizată pentru a furniza un model matematic în care comportamentul oricărui material poate fi descris.

Mijloacele continue sunt folosite atunci când dorim să aflăm cantitatea de mișcare a fluidului; în acest caz se adaugă cantitatea de mișcare a fiecărei particule.

Mecanica relativistă

Mecanica relativistă a impulsului - urmând și legile lui Newton - afirmă că, din moment ce timpul și spațiul există în afara oricărui obiect fizic, are loc invarianța galileiană.

La rândul său, Einstein susține că postularea ecuațiilor nu depinde de un cadru de referință, dar acceptă faptul că viteza luminii este invariabilă.

În mecanismul mecanic relativist funcționează similar mecanicii clasice. Aceasta înseamnă că această magnitudine este mai mare atunci când se referă la mase mari, care se mișcă la viteze foarte mari.

La rândul său, indică faptul că un obiect mare nu poate atinge viteza luminii, pentru că în cele din urmă impulsul său ar fi infinit, ceea ce ar fi o valoare nerezonabilă.

Mecanica cuantică

Mecanica cuantică este definită ca un operator de articulare într-o funcție de undă și care urmează principiul incertitudinii Heinsenberg.

Acest principiu stabilește limitele preciziei momentului și a poziției sistemului observabil și ambele pot fi descoperite în același timp.

Mecanica cuantică folosește elemente relativiste atunci când abordează diverse probleme; acest proces este cunoscut sub numele de mecanica cuantică relativistă.

Relația dintre impuls și moment

După cum am menționat anterior, cantitatea de mișcare este produsul vitezei prin masa obiectului. În același câmp, există un fenomen cunoscut sub numele de impuls și care este adesea confundat cu cantitatea de mișcare.

Impulsul este produsul forței și timpului în care forța este aplicată și este caracterizată ca o magnitudine vectorică.

Principala relație care există între impuls și mărimea mișcării este aceea că impulsul aplicat unui corp este egal cu variația impulsului.

La rândul său, deoarece impulsul este produsul forței de timp, o anumită forță aplicată într-un anumit moment determină o schimbare a mărimii mișcării (fără a lua în considerare masa obiectului).

Exercițiul pentru suma mișcării

Un baseball de masă de 0,15 kg se mișcă cu o viteză de 40 m / s când este lovit de o bâtă care inversează direcția sa, obținând o viteză de 60 m / s, ce forță medie exercită bâtul mingea în cazul în care a fost în contact cu acest 5 ms ?.

soluție

date

m = 0,15 kg

vi = 40 m / s

vf = - 60 m / s (semnul este negativ, deoarece schimba direcția)

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

referințe

1. Fizica: Exerciții: Mărimea mișcării. Descoperit pe 8 mai 2018, din La Física: știința fenomenelor: lafisicacienciadelosfenomenos.blogspot.com
2. Impuls și impuls. Descărcat pe 8 mai 2018, din The Hypertextbook de fizică: fizics.info
3. Moment și conexiune de impuls. Adus pe data de 8 mai 2018, din clasa fizică: fizicsclassroom.com
4. Momentum. Adus pe 8 mai 2018, de la Encyclopædia Britannica: britannica.com
5. Momentum. Adus pe data de 8 mai 2018, din clasa fizică: fizicsclassroom.com
6. Momentum. Adus pe 8 mai 2018 de pe Wikipedia: en.wikipedia.org.