Импульс пен энергия
Импульс пен энергия (кинетикалық энергия) қозғалатын нысанның маңызды қасиеттері болып табылады және Ньютонның қозғалыс заңдарымен басқарылады. Екеуі де бір-бірімен байланысты, өйткені қозғалатын заттың массасы мен жылдамдығының көбейтіндісі оның импульсі, ал массасының көбейтіндісінің жартысы мен жылдамдығының квадраты оның кинетикалық энергиясы деп аталады. Сонымен, сіз нысанның жылдамдығын арттырған кезде, сіз оның импульсін, сондай-ақ формуладан көрінетіндей кинетикалық энергиясын тиімді түрде арттырасыз. Бірақ бұл маңызды, дененің импульсі мен кинетикалық энергиясы баламалы және өзара алмастырылмайды.
Ньютон қозғалысының екінші заңы бойынша қозғалатын дененің импульсі оның массасы мен жылдамдығының көбейтіндісіне тең. Заң импульстің өзгеру жылдамдығы түсірілген күшке тура пропорционал және ол күш бағытында екенін айтады.
P=m X v=mv
Енді қозғалыстағы дененің кинетикалық энергиясы оның массасы мен жылдамдығының квадратының көбейтіндісінің жартысы ретінде берілген
K. E=½ м X v²=½ mv²
Қозғалыстағы дененің импульсі де, энергиясы да оның жылдамдығына тәуелді екені анық. Сіз жылдамдықты екі есе арттырасыз және дененің импульсін екі есе арттырасыз. Бірақ жылдамдықты екі есе арттыру қозғалыстағы дененің кинетикалық энергиясын төрт есе арттырады.
Тәжірибе арқылы импульс пен кинетикалық энергияның айырмашылығын көрейік.
Жаман мүмкіндік болса, келесі екеуінің қайсысының алдында тұрар едіңіз: 1 м/сек жылдамдықпен қозғалатын 1000 кг жүк көлігі немесе 1000 м/сек жылдамдықпен қозғалатын салмағы 1 кг котлет. Егер сіз физика факультетінің студенті болсаңыз, сіз жүк көлігінің алдында қуана тұрар едіңіз, өйткені ол сізді тым көп зиян келтірместен бір жаққа лақтырып жібереді, ал қатты жылдамдықпен қозғалатын фрикадель сізді өлтіруі мүмкін. Қалай көрейік.
P (жүк көлігі)=1000X1=1000кг м/с
K. E (жүк көлігі)=½ X10000 X 1X 1=500 джоуль
Екінші жағынан, P (фифтбол)=1 X 1000=1000 кг м/с
K. E (фитбол)=½ X 1 X 1000 X 1000=500000 Джоуль
Фитболдың кинетикалық энергиясы өте жоғары болғандықтан, оның алдында тұру қауіпті екені анық.
Қысқаша:
Импульс пен энергия
• Қозғалыстағы заттың импульсі мен кинетикалық энергиясы байланысты болғанымен, олар эквивалентке бірдей емес.
• Импульс бағытты қажет ететін векторлық шама болса да, кинетикалық энергия тек шаманы қажет ететін скалярлық шама.
• Қозғалыстағы нысанның жылдамдығын екі есе арттырсаңыз, оның импульсі екі есе, ал кинетикалық энергиясы төрт есе артады.
