Hoeveelheid bewegingswet van behoud, klassieke, relativistische en kwantummechanica

de hoeveelheid beweging of lineair moment, Dit wordt ook wel momentum genoemd en wordt gedefinieerd als een fysieke grootheid in de classificatie van het vectortype, die de beweging beschrijft die een lichaam maakt in de mechanische theorie. Er zijn verschillende soorten mechanica die worden gedefinieerd in de hoeveelheid beweging of momentum.

Klassieke mechanica is één van die soorten mechanische en kan worden gedefinieerd als het product van de massa van het lichaam en de bewegingssnelheid op een bepaald tijdstip. Relativistische mechanica en kwantummechanica maken ook deel uit van het lineaire moment.

Er zijn verschillende formuleringen over de hoeveelheid beweging. Newtoniaanse mechanica definieert het bijvoorbeeld als het product van massa door snelheid, terwijl in Lagrange-mechanica het gebruik van zelf-adjoint-operatoren gedefinieerd op een vectorruimte in een oneindige dimensie vereist is..

De hoeveelheid beweging wordt bepaald door een behoudswet, waarin staat dat de totale hoeveelheid beweging van een gesloten systeem niet kan worden gewijzigd en altijd constant zal blijven..

index

• 1 Wet van behoud van de hoeveelheid beweging
• 2 Klassieke mechanica
  • 2.1 Newtoniaanse mechanica
  • 2.2 Mechanismen van Langragian en Hamiltonian
  • 2.3 Mechanica van continue media
• 3 Relativistische mechanica
• 4 Kwantummechanica
• 5 Relatie tussen momentum en momentum
• 6 Bewegingsbedrag oefening
  • 6.1 Oplossing
• 7 Referenties

Wet van behoud van de hoeveelheid beweging

In algemene termen, de wet van behoud van momentum of momentum drukt uit dat, wanneer een lichaam in rust is, het gemakkelijker is om inertie te associëren met massa.

Dankzij de massa verkrijgen we de magnitude die ons in staat stelt om een ​​lichaam in rust te verwijderen en, in het geval dat het lichaam al in beweging is, zal de massa een bepalende factor zijn bij het veranderen van de richting van de snelheid.

Dit betekent dat, afhankelijk van de hoeveelheid lineaire beweging, de traagheid van een lichaam afhankelijk is van zowel de massa als de snelheid.

De momentumvergelijking drukt uit dat het momentum overeenkomt met het product van de massa door de snelheid van het lichaam.

p = mv

In deze uitdrukking is p het momentum, m is de massa en v is de snelheid.

Klassieke mechanica

Klassieke mechanica bestudeert de wetten van het gedrag van macroscopische lichamen bij snelheden die veel lager zijn dan die van licht. Deze mechaniek van de hoeveelheid beweging is verdeeld in drie soorten:

Newtoniaanse mechanica

Newtoniaanse mechanica, vernoemd naar Isaac Newton, is een formule die de beweging van deeltjes en vaste deeltjes in een driedimensionale ruimte bestudeert. Deze theorie is onderverdeeld in statische mechanica, kinematische mechanica en dynamische mechanica.

Statisch behandelt de krachten die worden gebruikt in een mechanisch evenwicht, de kinematica bestudeert de beweging zonder rekening te houden met het resultaat ervan en de mechanica bestudeert zowel de bewegingen als de resultaten daarvan.

Newtoniaanse mechanica wordt vooral gebruikt om verschijnselen te beschrijven die optreden met een snelheid die veel lager is dan de lichtsnelheid en op macroscopische schaal.

Langragiaanse en Hamiltoniaanse mechanica

De mechanica van Langman en Hamiltoniaanse mechanica lijken erg op elkaar. De mechanica van Langragian is heel algemeen; om die reden zijn hun vergelijkingen onveranderlijk met betrekking tot een verandering die in de coördinaten voorkomt.

Deze mechanica biedt een systeem van een bepaald aantal differentiaalvergelijkingen, bewegingsvergelijkingen genoemd, waarmee kan worden afgeleid hoe het systeem zal evolueren.

Aan de andere kant representeren de Hamiltoniaanse mechanica de momentane evolutie van elk systeem via differentiaalvergelijkingen van de eerste orde. Met dit proces kunnen de vergelijkingen veel gemakkelijker worden geïntegreerd.

Continue media-mechanica

De mechanica van continue media wordt gebruikt om een ​​wiskundig model te bieden waarin het gedrag van elk materiaal kan worden beschreven.

Continue media worden gebruikt als we willen weten hoeveel beweging een vloeistof heeft; in dit geval wordt de hoeveelheid beweging van elk deeltje toegevoegd.

Relativistische mechanica

De relativistische mechanica van het momentum - ook volgens de wetten van Newton - stelt dat, aangezien tijd en ruimte buiten een fysiek object bestaan, de Galilese invariantie plaatsvindt.

Van haar kant, stelt zij dat de toepassing van Einstein vergelijkingen is niet afhankelijk van een kader, maar geeft toe dat de snelheid van het licht is onveranderlijk.

In het momentum werkt relativistische mechanica vergelijkbaar met klassieke mechanica. Dit betekent dat deze grootte groter is wanneer het verwijst naar grote massa's, die met zeer hoge snelheden bewegen.

Op zijn beurt betekent dit dat een groot object de lichtsnelheid niet kan bereiken, omdat uiteindelijk hun momentum zouden oneindig, waarbij onredelijke positief zal.

Kwantummechanica

Kwantummechanica wordt gedefinieerd als een articulatie-operator in een golffunctie en die het onzekerheidsbeginsel van Heinsenberg volgt.

Dit principe stelt grenzen aan de precisie van het moment en de positie van het waarneembare systeem, en beide kunnen tegelijkertijd worden ontdekt.

De kwantummechanica gebruikt relativistische elementen bij het aanpakken van verschillende problemen; dit proces staat bekend als relativistische kwantummechanica.

Relatie tussen momentum en momentum

Zoals eerder vermeld, is de hoeveelheid beweging het product van snelheid door de massa van het object. In hetzelfde veld is er een fenomeen dat impuls wordt genoemd en dat vaak wordt verward met de hoeveelheid beweging.

De impuls is het product van kracht en tijd gedurende welke de kracht wordt uitgeoefend en wordt gekarakteriseerd als een vectoromvang..  

De belangrijkste relatie die bestaat tussen de impuls en de hoeveelheid beweging is dat de impuls die wordt toegepast op een lichaam gelijk is aan de impulsvariatie.

Omdat de impuls op zijn beurt het product is van de kracht van tijd, veroorzaakt een bepaalde kracht die in een bepaalde tijd wordt toegepast een verandering in de hoeveelheid beweging (zonder rekening te houden met de massa van het object).

Verplaatsingsbedrag oefening

Een honkbal van 0,15 kg massa beweegt met een snelheid van 40 m / s wanneer hij geraakt wordt door een vleermuis die zijn richting omkeert, een snelheid van 60 m / s verwerft, welke gemiddelde kracht de vleermuis uitoefende op de bal als deze in contact was met deze 5 ms?.

oplossing

gegevens

m = 0,15 kg

vi = 40 m / s

vf = - 60 m / s (het teken is negatief omdat het de richting verandert)

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

referenties

1. Fysica: oefeningen: mate van beweging. Ontvangen op 8 mei 2018, van de natuurkunde wetenschap van de verschijnselen: lafisicacienciadelosfenomenos.blogspot.com
2. Impuls en momentum. Opgeruimd op 8 mei 2018, uit The Physics Hypertextbook: physics.info
3. Impuls- en impulsverbinding. Opgeruimd op 8 mei 2018, uit The Physics Classroom: physicsclassroom.com
4. Momentum. Opgeroepen op 8 mei 2018, van Encyclopædia Britannica: britannica.com
5. Momentum. Opgeruimd op 8 mei 2018, uit The Physics Classroom: physicsclassroom.com
6. Momentum. Opgeroepen op 8 mei 2018, op Wikipedia: en.wikipedia.org.