Popęd siły, pęd i zasada zachowania pędu

Stronę tą wyświetlono już: 593 razy

Popęd siły jest wielkością fizyczną bezwzględnie związaną z działaniem siły F w określonym czasie t, którego efektem jest zawsze zmiana ruchu ciała, na które owa siła działa. Popęd siły będę oznaczał przez ps a jego wzór jest następujący:

Wzór na popęd siły [1]

Zapis wyrażenia w formacie TeX-a:

p_{s}=F\cdot t

Z wzoru [1] niezbicie wynika, że nie tylko wielkość działającej siły F ma poważny wpływ na zmianę prędkości ciała, ale również i czas t działania siły F. Jednostką popędu siły jest oczywiście kg·m/s

Pęd - jest wielkością fizyczną o takich samych jednostkach jak popęd siły ps, jednakże pęd p jest iloczynem masy m i prędkości v obiektu poruszającego się. Pęd używany jet do określenia ilości ruchu oraz jego zmiany.

Wzór na pęd [2]

Zapis wyrażenia w formacie TeX-a:

p=m\cdot V

Jednostka pędu p jest taka sama jak w przypadku popędu siły ps, a zmiana pędu p będzie zawsze równa popędowi siły ps:

Równanie [3] [3]

Zapis wyrażenia w formacie TeX-a:

F\cdot t=\Delta\left(m\cdot V\right)

Powyższy zapis oznacza, że: zmiana pędu p ciała jest równa popędowi ps działającej na to ciało siły F.

Zasada zachowania pędu

Jeżeli wypadkowa sił zewnętrznych działających na ciało lub układ ciał jest równa zeru, to całkowity wektor pędu tego ciała lub układu ciał rozważany w inercjalnym układzie odniesienie jest stały.

Innymi słowy, jeżeli suma działających na dane ciało sił jest równa zeru, to i przyrost pędu jest równy zeru, co zapisane zostało w poniższym wzorze.

Równanie [4] [4]

Zapis wyrażenia w formacie TeX-a:

\sum{F}=0\Leftrightarrow \Delta p=0

W praktyce zasada zachowania pędu ma duże znaczenie w określaniu zmian ruchu np. w przypadku zderzeń idealnie niesprężystych. Ciekawym też doświadczeniem pokazującym również zasadę zachowania pędu oraz zasadę zachowania energii jest tak zwana kołyska Newtona lub wahadło Newtona.

Kołyska Newtona w akcji
Rys. 1
Kołyska Newtona w akcji.
Źródło:

Komentarze