Judėjimo dydis: išsaugojimo, klasikinės, reliatyvistinės ir kvantinės mechanikos teisė

Pagreitis arba linijinis impulsas, taip pat žinomas kaip momentas, apibrėžiamas kaip fizinis kiekis vektoriaus tipo klasifikacijoje, kuri apibūdina kūno judėjimo mechaninėje teorijoje judėjimą. Yra keletas mechanikos tipų, apibrėžtų judėjimo ar impulsų kiekyje.

Klasikinė mechanika yra vienas iš šių mechanikų tipų ir gali būti apibrėžiamas kaip kūno masės produktas ir judėjimo greitis tam tikru momentu. Reliatyvistinė mechanika ir kvantinė mechanika taip pat yra linijinio impulso dalis.

Yra keletas formulių apie judėjimo dydį. Pavyzdžiui, Niutono mechanika ją apibrėžia kaip masės produktą greičiu, o Lagrangos mechanikoje reikalingas savarankiškai veikiančių operatorių, apibrėžtų vektoriaus erdvėje, naudojimas begalinėje dimensijoje.

Judėjimo dydį reglamentuoja išsaugojimo įstatymas, kuriame teigiama, kad bendra bet kokios uždaros sistemos judėjimo suma negali būti keičiama ir visada išliks pastovi.

Judėjimo dydžio išsaugojimo įstatymas

Apskritai, pagreitį ar pagreitį taiko įstatymas, kad, kai kūnas yra ramioje, lengviau susieti inerciją su mase.

Masės dėka gauname tokį dydį, kuris leis mums nuimti kūną ramybėje ir, jei kūnas jau juda, masė bus lemiamas veiksnys keičiant greičio kryptį.

Tai reiškia, kad, priklausomai nuo tiesinio judėjimo kiekio, kūno inercija priklausys nuo masės ir greičio.

Spartos lygtis išreiškia, kad pagreitis atitinka masės produktą kūno greičiu.

p = mv

Šioje išraiškoje p yra momentas, m yra masė ir v yra greitis.

Klasikinė mechanika

Klasikinė mechanika tiria makroskopinių kūnų elgesio įstatymus daug greičiau nei šviesa. Šis judėjimo sumos mechanizmas suskirstytas į tris tipus:

Niutono mechanika

Niutono mechanika, pavadinta Isaako Niutono vardu, yra formulė, tirianti dalelių ir kietųjų dalelių judėjimą trimatėje erdvėje. Ši teorija suskirstyta į statinę mechaniką, kinematinę mechaniką ir dinaminę mechaniką.

Statinė jėga apdoroja jėgas, naudojamas mechaninėje pusiausvyroje, kinematika tiria judėjimą neatsižvelgdama į jo rezultatą, o mechanika tiria judesius ir jų rezultatus.

Niutono mechanika pirmiausia naudojama apibūdinti reiškinius, kurie atsiranda greičiu, kuris yra daug mažesnis už šviesos greitį ir makroskopinį mastelį.

Langragiano ir Hamiltono mechanika

Langmanian mechanika ir Hamiltono mechanika yra labai panašūs. Langrago mechanika yra labai bendro pobūdžio; dėl šios priežasties jų lygtys yra keičiamos bet kokiais pokyčiais, kurie vyksta koordinatėse.

Ši mechanika suteikia tam tikro skaičiaus diferencialinių lygčių, vadinamų judesio lygtimis, sistemą, su kuria galima daryti išvadą, kaip sistema vystysis.

Kita vertus, Hamiltono mechanika atspindi bet kokios sistemos momentinę evoliuciją per pirmosios eilės diferencialines lygtis. Šis procesas leidžia daug lengviau integruoti lygtis.

Nuolatinė žiniasklaidos mechanika

Nuolatinės terpės mechanika naudojama matematiniam modeliui, kuriame galima apibūdinti bet kokios medžiagos elgesį.

Nenutrūkstama laikmena naudojama, kai norime sužinoti skysčio judėjimo dydį; šiuo atveju pridedama kiekvienos dalelės judėjimo suma.

Reliatyvistinė mechanika

Relatyvistinis judėjimo sumos mechanizmas - taip pat ir po Niutono įstatymų - nustato, kad, kadangi laikas ir erdvė yra už bet kurio fizinio objekto, vyksta Galilijos invariškumas.

Savo ruožtu Einšteinas teigia, kad lygčių postuliacija nepriklauso nuo atskaitos rėmo, bet pripažįsta, kad šviesos greitis yra nepastovus.

Iniciatyvoje reliatyvistinė mechanika veikia panašiai kaip klasikinė mechanika. Tai reiškia, kad šis dydis yra didesnis, kai jis susijęs su didelėmis masėmis, kurios juda labai dideliu greičiu.

Savo ruožtu, tai rodo, kad didelis objektas negali pasiekti šviesos greičio, nes galiausiai jo impulsas būtų begalinis, o tai būtų nepagrįsta vertė.

Kvantinė mechanika

Kvantinė mechanika yra apibrėžiama kaip sujungimo operatorius bangų funkcijoje ir atitinka Heinsenbergo neapibrėžties principą.

Šis principas nustato momento tikslumo ir stebimos sistemos padėties ribas, ir abu galima rasti tuo pačiu metu.

Kvantinė mechanika sprendžiant įvairias problemas naudoja reliatyvistinius elementus; Šis procesas yra žinomas kaip reliatyvistinis kvantinė mechanika.

Santykis tarp pagreičio ir pagreitėjimo

Kaip minėta anksčiau, judėjimo dydis yra greičio pagal objekto masę rezultatas. Tame pačiame lauke yra reiškinys, žinomas kaip impulsas ir dažnai painiojamas su judėjimo dydžiu.

Impulsas yra jėgos ir laiko, kuriuo jėga yra naudojama, rezultatas ir yra apibūdinamas kaip vektorinis dydis.

Pagrindinis ryšys tarp impulso ir judėjimo kiekio yra tas, kad kūnui taikomas impulsas yra lygus impulsui.

Savo ruožtu, kadangi impulsas yra laiko jėga, tam tikru metu taikyta jėga sukelia judėjimo dydžio pasikeitimą (neatsižvelgiant į objekto masę).

Judėjimo suma

0, 15 kg masės beisbolo judėjimas 40 m / s greičiu, kai nukentėjo šikšnosparnis, kuris apsisukinėja jo kryptį, įgydamas 60 m / s greitį, kokia vidutinė jėga sukėlė šikšnosparnį kamuolys, jei jis susiliejo su šiuo 5 ms?