Động lượng tuyến tính
Đã giới thiệu| English | Ý nghĩa |
|---|---|
| linear momentum/ˈlɪnɪə məʊˈmentəm/ | Động lượng tuyến tính |
| vector/ˈvektə/ | Đại lượng có hướng |
| system of particles/ˈsɪstəm ɒv ˈpɑːtɪklz/ | Hệ hạt |
Xe tải chậm và viên đạn nhanh
- Một chiếc xe tải di chuyển chậm như người đi bộ gần như không thể dừng lại được.
- Một viên đạn nhỏ, bay nhanh, cũng gần như không thể dừng lại được.
- Hai vật thể rất khác nhau, nhưng cả hai đều mang một đại lượng giống nhau.
- Đại lượng "số lượng chuyển động" đó là động lượng.
Động lượng tuyến tính
- Động lượng tuyến tính bằng khối lượng nhân với vận tốc:
- Nó đo lường mức độ khó khăn khi muốn dừng một vật đang chuyển động.
- Cả khối lượng lớn và tốc độ cao đều khiến nó trở nên lớn.
Một xe đẩy $4\ \text{kg}$ di chuyển với $5\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}}$. Động lượng của nó là bao nhiêu (đơn vị kg·m/s)?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
$p = mv = 4 \times 5 = 20\ \tfrac{\text{kg}\cdot\text{m}}{\text{s}}$.
Chọn tất cả các cách để tăng động lượng của vật.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
$p = mv$ tăng theo khối lượng hoặc tốc độ; việc dừng nó làm giảm động lượng về không.
Là một vector
- Động lượng là một vector -- nó hướng theo cùng chiều với vận tốc.
- Hướng đi quan trọng: hai vật thể di chuyển ngược chiều nhau sẽ có động lượng trái dấu.
- Các động lượng cộng lại theo quy tắc vector, không chỉ là cộng các con số.
Hai vật di chuyển hướng vào nhau có thể có tổng động lượng bằng không.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Động lượng là vector -- hướng ngược mang dấu ngược, có thể triệt tiêu lẫn nhau thành không.
Động lượng là đại lượng ____ , chỉ cùng hướng với vận tốc.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
$\vec{p} = m\vec{v}$ là vector -- nó có cả độ lớn và hướng.
Tổng động lượng của một hệ
- Đối với một hệ hạt, tổng động lượng là tổng vector của từng $m\vec{v}$.
- Nó cũng bằng tổng khối lượng nhân với vận tốc của tâm khối.
- Giá trị tổng hợp này chính là thứ mà các định luật bảo toàn giữ nguyên.
Động lượng tuyến tính
Động lượng là khối lượng nhân với vận tốc - ở khối lượng không đổi, nó tăng theo tốc độ.
Một quả bóng $1\ \text{kg}$ tại $+4\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}}$ và một quả bóng $2\ \text{kg}$ tại $-1\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}}$. Tổng động lượng (đơn vị kg·m/s)?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
$p_{tot} = 1(4) + 2(-1) = 4 - 2 = 2\ \tfrac{\text{kg}\cdot\text{m}}{\text{s}}$ -- cộng các vector theo đúng dấu của chúng.
Khối lượng và tốc độ kết hợp
- Một chiếc xe tải chậm và một viên đạn nhanh có thể có động lượng như nhau.
- Khối lượng lớn, tốc độ nhỏ có thể bằng khối lượng nhỏ, tốc độ lớn.
- Để thay đổi động lượng, bạn phải thay đổi khối lượng hoặc vận tốc -- điều này đòi hỏi một lực tác dụng trong khoảng thời gian.
Hai quả bóng giống nhau di chuyển với cùng tốc độ nhưng ngược hướng. Đại lượng nào bằng không cho cặp này?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Động lượng triệt tiêu (vector); động năng thì không (scalar, luôn dương). Vậy tổng động lượng bằng không, còn năng lượng thì không.
Một quả bóng khối lượng $2\ \text{kg}$ di chuyển sang phải với vận tốc $3\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}}$; một quả bóng khối lượng $3\ \text{kg}$ di chuyển sang trái với vận tốc $2\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}}$.
- Quả bóng bên phải: $p = +6\ \tfrac{\text{kg}\cdot\text{m}}{\text{s}}$; quả bóng bên trái: $p = -6\ \tfrac{\text{kg}\cdot\text{m}}{\text{s}}$.
- Tổng động lượng: $6 - 6 = 0$ -- chúng triệt tiêu lẫn nhau vì động lượng là một vector.
Động lượng không giống như động năng. Động lượng ($mv$) là một vector và có thể triệt tiêu; động năng ($\tfrac{1}{2}mv^2$) là một vô hướng và không bao giờ triệt tiêu. Hai vật thể có thể có tổng động lượng bằng không nhưng vẫn còn nhiều động năng.
Động lượng tuyến tính $\vec{p} = m\vec{v}$ đo lường "số lượng chuyển động" -- là một vector chỉ theo hướng vận tốc. Tổng động lượng của một hệ là tổng vector của các phần tử. Khối lượng lớn hoặc tốc độ cao khiến nó lớn, và các hướng đối lập có thể triệt tiêu lẫn nhau.