„Momentum“ išsaugojimo dėsnio supratimas

Kai kurie iš jūsų turi žinoti, kad pasaulis kadaise paleido raketą ir skriejo aplink savo palydovą kosmose. Raketos paleidimo principu naudojama „Momentum Conservation Law“ teorija, kai kuro varomosios jėgos generuojamas impulsas yra toks pat kaip raketos paleidimo momentas. Tada koks yra impulso išsaugojimo dėsnis?

Impulso sąvoka vaidina svarbų vaidmenį fizikoje, impulso išsaugojimo dėsnis paaiškina, kad susidūrus dviem objektams, impulso sumažėjimo dydis viename objekte bus lygus kito objekto impulso padidėjimo dydžiui. Tai reiškia, kad bendras kūnų sistemos impulsas prieš susidūrimą visada yra lygus visam kūnų sistemos impulsui po susidūrimo.

Matematiškai impulsų išsaugojimo dėsnį galima parašyti taip:

m1v1 + m2v2 = m1v1 + m2 v2

informacija:

m1 yra objekto masė

m2 yra 2 objekto masė

v1 yra 1 objekto greitis prieš susidūrimą

v2 yra 2 objekto greitis prieš susidūrimą

v1 'yra 1 objekto greitis po susidūrimo

v2 'yra 2 objekto greitis po susidūrimo

Tiesą sakant, impulso išsaugojimo dėsnis taikomas visoms sistemoms, susidedančioms iš dviejų ar daugiau objektų, kurie sąveikauja tarpusavyje. Tai galioja tol, kol nėra jėgos iš sistemos išorės arba gaunama jėga iš sistemos išorės yra lygi nuliui. Tačiau šis įstatymas netaikomas blokų judėjimui per grubų paviršių ir pagreitintiems ar sulėtintiems automobilio judėjimams.

(Taip pat skaitykite: Fiksuoto palyginimo įstatymas chemijoje)

Nors pagal raketos principą, kaip pavyzdys pateiktas aukščiau, raketos varymo principas atitinka impulso išsaugojimo dėsnį. Pradinėje būsenoje sistema, šiuo atveju raketa ir kuras, yra ramybės būsenoje, todėl jų impulsas yra lygus nuliui. Po to, kai dujos išsiveržia iš raketos, sistemos impulsas išlieka toks, kad sistemos impulsas prieš ir po dujų išėjimo yra toks pats.

Remiantis šiuo įstatymu. galutinis greitis, kurį gali pasiekti raketa, priklauso nuo kuro kiekio, kurį raketa gali gabenti, ir dujų srovės greičio. Iš esmės šie du kiekiai yra riboti, todėl naudojamos daugiapakopės raketos, tai yra kelios sujungtos raketos, išdegus pirmosios pakopos kurui, šios raketos paleidžiamos.

Kasdieniniame gyvenime raketos varymo principą taip pat naudoja kalmarai ir aštuonkojai. Kur gyvūnas juda kaip raketa, gurkšnodama vandenį ir išleisdama jį dideliu greičiu ir leisdama jam greičiau judėti vandenyje