Kaitse, klassikalise, relativistliku ja kvantmehaanika liikumisseaduse summa



The liikumise või lineaarse hetkega, Tuntud ka kui hoogu, see on määratletud kui füüsiline kogus vektoritüübi klassifikatsioonis, mis kirjeldab liikumist, mida keha teeb mehaanilises teoorias. Liikumise või hoogu suuruses on määratletud mitu mehaanikat.

Klassikaline mehaanika on üks nendest mehaanikatüüpidest ja seda võib defineerida kui keha massi ja liikumise kiirust antud hetkel. Relativistlik mehaanika ja kvantmehaanika on samuti osa lineaarsest hetkest.

Liikumise suuruse kohta on mitu sõnastust. Näiteks määratleb Newtoni mehaanika selle massiprotsendina kiiruse järgi, samas kui Lagrangi mehaanikas on vaja kasutada vektoripinnal piiritletud mõõtmetega määratletud iseliikuvate operaatorite kasutamist..

Liikumise suurust reguleerib looduskaitseseadus, mis sätestab, et suletud süsteemi liikumise koguhulka ei saa muuta ja jääb alati aja jooksul konstantseks..

Indeks

  • 1 Liikumise summa säilitamise seadus
  • 2 Klassikaline mehaanika
    • 2.1 Newtoni mehaanika
    • 2.2 Langragia ja Hamiltoni mehaanika
    • 2.3 Pideva meedia mehaanika
  • 3 Relativistlik mehaanika
  • 4 Kvantmehaanika
  • 5 Suhe impulsi ja hoogu vahel
  • 6 Liikumise summa kasutamine
    • 6.1 Lahendus
  • 7 Viited

Liikumise summa säilitamise seadus

Üldiselt väljendab hoogu või hoogu säilitamise seadus seda, et kui keha on puhkeasendis, on kergem seostada inertsi massiga.

Tänu massile saavutame suuruse, mis võimaldab meil eemaldada keha puhkeasendis ja juhul, kui keha on juba liikumas, on mass määravaks teguriks kiiruse suuna muutmisel..

See tähendab, et sõltuvalt lineaarse liikumise suurusest sõltub keha inerts nii massist kui ka kiirusest.

Hetkevõimsuse võrrand väljendab, et hoog vastab keha kiiruse poolt saadud massile.

p = mv

Selles väljendis on p hoog, m on mass ja v on kiirus.

Klassikaline mehaanika

Klassikaline mehaanika uurib makroskoopiliste kehade käitumise seadusi kiirusega, mis on palju madalam kui valgusel. See liikumismehhanism jaguneb kolme liiki:

Newtoni mehaanika

Isaac Newtoni nime saanud Newtoni mehaanika on valem, mis uurib osakeste ja tahkete ainete liikumist kolmemõõtmelises ruumis. See teooria jaguneb staatiliseks mehaanikaks, kinemaatiliseks mehaanikaks ja dünaamiliseks mehaanikaks.

Staatiline kohtleb mehaanilises tasakaalus kasutatavaid jõude, kinemaatika uurib liikumist, arvestamata selle tulemust ja mehaanika uurib nii liikumisi kui ka nende tulemusi.

Newtoni mehaanikat kasutatakse eelkõige selleks, et kirjeldada nähtusi, mis esinevad kiirusel, mis on palju kiirem kui valguse kiirus ja makroskoopiline skaala.

Langragia ja Hamiltoni mehaanika

Langmania mehaanika ja Hamiltoni mehaanika on väga sarnased. Langragia mehaanika on väga üldine; sel põhjusel on nende võrrandid muutumatute suhtes mõnedes muudatustes, mis kuvatakse koordinaatides.

See mehaanika annab süsteemi teatud koguse diferentsiaalvõrrandite kohta, mida nimetatakse liikumis võrranditeks, millega saab järeldada, kuidas süsteem areneb.

Teisest küljest esindab Hamiltoni mehaanika mis tahes süsteemi hetkelist arengut esimese järjekorra diferentsiaalvõrrandite kaudu. See protsess võimaldab võrrandeid palju lihtsamini integreerida.

Pidev meedia mehaanika

Pideva kandja mehaanikat kasutatakse matemaatilise mudeli loomiseks, kus saab kirjeldada mis tahes materjali käitumist.

Pidev kandjat kasutatakse siis, kui tahame teada vedeliku liikumise ulatust; sel juhul lisatakse iga osakese liikumise summa.

Relativistlik mehaanika

Relativistlik impulsi mehhanism, mis järgib ka Newtoni seadusi, sätestab, et kuna aeg ja ruum on väljaspool füüsilist objekti, toimub Galilea invariantsus.

Einstein väidab omalt poolt, et võrrandite postulatsioon ei sõltu tugiraamistikust, vaid nõustub, et valguse kiirus on muutumatu.

Hoogsuses töötab relativistlik mehaanika sarnaselt klassikalisele mehaanikale. See tähendab, et see suurus on suurem, kui see viitab suurtele massidele, mis liiguvad väga suure kiirusega.

See näitab omakorda, et suur objekt ei suuda valguse kiirust saavutada, sest lõpuks on selle impulss lõpmatu, mis oleks ebamõistlik väärtus.

Kvantmehaanika

Kvantmehaanikat defineeritakse kui lainefunktsiooni liigenduse operaatorit, mis järgib Heinsenbergi ebakindluse põhimõtet.

See põhimõte kehtestab piirid hetke täpsuse ja jälgitava süsteemi asukoha kohta ning mõlemad avastatakse samal ajal.

Kvantmehaanika kasutab erinevate probleemide käsitlemisel relativistlikke elemente; see protsess on tuntud kui relativistlik kvantmehaanika.

Suhe hoogu ja hoogu vahel

Nagu eelnevalt mainitud, on liikumise hulk objekti massist tuleneva kiiruse tulemus. Samas valdkonnas on nähtus, mida nimetatakse impulssiks ja mida sageli segi aetakse liikumise suurusega.

Impulss on jõu ja aja tulemus, mille jooksul jõudu rakendatakse ja mida iseloomustab vektori suurus..  

Peamine suhe, mis esineb impulsi ja liikumise suuruse vahel, on see, et kehale rakendatav impulss on võrdne hoogu variatsiooniga.

Kuna impulss on omakorda jõu tulemus aja jooksul, põhjustab teatud aja jooksul rakendatud jõud liikumise suuruse muutumise (arvestamata objekti massiga).

Liikumise summa kasutamine

0,15 kg massiga pesapall liigub kiirusega 40 m / s, kui löögi tabab nahkhiir, mis pöörab oma suunda tagasi, saavutades kiiruse 60 m / s, milline keskmine jõud jõudis nahkhiirtele pall, kui see oli 5 ms-ga kontaktis?.

Lahendus

Andmed

m = 0,15 kg

vi = 40 m / s

vf = - 60 m / s (märk on negatiivne, kuna see muudab suunda)

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

Viited

  1. Füüsika: harjutused: liikumise maht. Välja otsitud 8. mail 2018 La Físicast: nähtused: lafisicacienciadelosfenomenos.blogspot.com
  2. Impulss ja hoog. Välja otsitud 8. mail 2018, The Physics Hypertextbook: physics.info
  3. Momentum ja impulsside ühendus. Välja otsitud 8. mail 2018, Füüsika klassis: physicsclassroom.com
  4. Momentum Välja otsitud 8. mail 2018, Encyclopædia Britannica: britannica.com
  5. Momentum Välja otsitud 8. mail 2018, Füüsika klassis: physicsclassroom.com
  6. Momentum Välja otsitud 8. mail 2018, Wikipediast: en.wikipedia.org.