The hybnost nebo hybnost, Také známý jako hybnost, je definován jako fyzická velikost v klasifikaci vektorových typů, která popisuje pohyb, který těleso provádí v mechanické teorii. Existuje několik typů mechaniky, které jsou definovány v rozsahu pohybu nebo hybnosti.
Klasická mechanika je jedním z těchto typů mechaniky a lze ji definovat jako součin hmotnosti těla a jako rychlost pohybu v daném okamžiku. Součástí lineární hybnosti je také relativistická mechanika a kvantová mechanika.
Existují různé formulace množství pohybu. Například newtonovská mechanika ji definuje jako součin hmotnosti a rychlosti, zatímco lagraniánská mechanika vyžaduje použití operátorů s vlastním nastavením definovaných na vektorovém prostoru v nekonečné dimenzi.
Hybnost se řídí zákonem zachování, který stanoví, že celkovou hybnost jakéhokoli uzavřeného systému nelze změnit a vždy zůstane konstantní v čase..
Rejstřík článků
Obecně platí, že zákon zachování hybnosti nebo hybnosti stanoví, že když je těleso v klidu, je snadnější spojit setrvačnost s hmotou.
Díky hmotě získáme velikost, která nám umožní vyjmout těleso v klidu a v případě, že je těleso již v pohybu, bude hmota určujícím faktorem při změně směru rychlosti.
To znamená, že v závislosti na rozsahu lineárního pohybu bude setrvačnost tělesa záviset jak na hmotnosti, tak na rychlosti..
Rovnice hybnosti vyjadřuje, že hybnost odpovídá součinu hmotnosti a rychlosti těla.
p = mv
V tomto výrazu p je hybnost, m je hmotnost a v je rychlost.
Klasická mechanika studuje zákony chování makroskopických těles při rychlostech mnohem pomalejších, než je rychlost světla. Tato mechanika hybnosti je rozdělena do tří typů:
Newtonovská mechanika, pojmenovaná podle Isaaca Newtona, je vzorec, který studuje pohyb částic a pevných látek v trojrozměrném prostoru. Tato teorie se dělí na statickou mechaniku, kinematickou mechaniku a dynamickou mechaniku..
Statika se zabývá silami používanými v mechanické rovnováze, kinematika studuje pohyb bez zohlednění jeho výsledku a mechanika studuje jak pohyby, tak výsledky stejných..
Newtonovská mechanika se používá především k popisu jevů, které se vyskytují rychlostí mnohem nižší než je rychlost světla a v makroskopickém měřítku..
Langrianská mechanika a hamiltonovská mechanika jsou velmi podobné. Langragiánská mechanika je velmi obecná; z tohoto důvodu jsou jeho rovnice neměnné vzhledem k nějaké změně, ke které dochází v souřadnicích.
Tato mechanika poskytuje systém určitého množství diferenciálních rovnic známých jako pohybové rovnice, pomocí kterých lze odvodit, jak se bude systém vyvíjet.
Na druhou stranu Hamiltonova mechanika představuje okamžitý vývoj jakéhokoli systému prostřednictvím diferenciálních rovnic prvního řádu. Tento proces umožňuje mnohem jednodušší integraci rovnic.
Spojitá mechanika médií se používá k poskytnutí matematického modelu, kde lze popsat chování jakéhokoli materiálu.
Kontinuální média se používají, když chceme zjistit hybnost tekutiny; v tomto případě se přidá hybnost každé částice.
Relativistická mechanika hybnosti - rovněž podle Newtonových zákonů - uvádí, že jelikož čas a prostor existují mimo jakýkoli fyzický objekt, dochází k Galileanově invarianti.
Einstein tvrdí, že postulace rovnic nezávisí na referenčním rámci, ale připouští, že rychlost světla je neměnná.
V momentu funguje relativistická mechanika podobně jako klasická mechanika. To znamená, že tato velikost je větší, když se týká velkých hmot, které se pohybují velmi vysokou rychlostí..
Na druhé straně to znamená, že velký objekt nemůže dosáhnout rychlosti světla, protože jeho hybnost by byla nakonec nekonečná, což by byla nepřiměřená hodnota..
Kvantová mechanika je definována jako operátor artikulace ve vlnové funkci, který se řídí Heinsenbergovým principem neurčitosti.
Tento princip stanoví limity přesnosti hybnosti a polohy pozorovatelného systému a obojí lze objevit současně..
Kvantová mechanika používá relativistické prvky při řešení různých problémů; tento proces je znám jako relativistická kvantová mechanika.
Jak již bylo zmíněno dříve, hybnost je součinem rychlosti a hmotnosti objektu. Ve stejném poli existuje jev známý jako impuls, který je často zaměňován s hybností..
Impuls je součinem síly a doby, během které síla působí, a je charakterizován tím, že je považován za vektorovou veličinu.
Hlavní vztah mezi hybností a hybností spočívá v tom, že hybnost aplikovaná na tělo se rovná změně hybnosti..
Jelikož hybnost je součinem síly a času, určitá síla aplikovaná v daném čase způsobí změnu hybnosti (bez zohlednění hmotnosti objektu).
Baseball s hmotností 0,15 kg se pohybuje rychlostí 40 m / s, když je zasažen netopýrem, který obrací svůj směr, získává rychlost 60 m / s, jakou průměrnou sílu působil netopýr na míč, pokud byl v kontaktu s ním 5 ms?.
m = 0,15 kg
vi = 40 m / s
vf = - 60 m / s (znaménko je záporné, protože mění směr)
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
Zatím žádné komentáře