Совет 1: Как найти изменение импульса

Импульсом тела называют произведение массы тела на его скорость. Чтобы найти измерение этой величины узнайте, как изменились масса и скорость тела после взаимодействия его с другим телом. Изменение импульса тела можно найти, используя один из видов записи второго закона Ньютона.
Вам понадобится
  • Весы, радар, динамометр
Инструкция
1
Найдите массу движущегося тела и измерьте скорость его движения. После его взаимодействия с другим телом, у исследуемого тела изменится скорость. В этом случае от конечной скорости (после взаимодействия) отнимите начальную скорость и умножьте разность на массу тела Δp=m∙(v2-v1). Мгновенную скорость измерьте радаром, массу тела - весами. Если после взаимодействия тело начало двигаться в сторону, противоположную той, кода двигалось до взаимодействия, то конечная скорость будет отрицательной. Если изменение импульса положительное – он вырос, если отрицательное – уменьшился.
2
Поскольку причиной изменения скорости любого тела является сила, то она же и является причиной изменения импульса. Чтобы рассчитать изменение импульса любого тела, достаточно найти импульс силы, действовавшей на данное тело в течение некоторого времени. С помощью динамометра измерьте силу, которая заставляет тело изменять скорость, придавая ему ускорение. Одновременно с помощью секундомера измерьте время, которое эта сила действовала на тело. Если сила заставляет тело двигаться быстрее, то считайте ее положительной, если же тормозит его движение – считайте ее отрицательной. Импульс силы, равный изменению импульса будет равен произведению силы на время ее действия Δp=F∙Δt.
3
Если при взаимодействии тел на них не действуют никакие внешние силы, то по закону сохранения импульса, сумма импульсов тел до и после взаимодействия остается одинаковой, не смотря на то, что импульсы отдельных тел могут изменяться. Например, если в результате выстрела из ружья пуля массой 10 г получила скорость 500 м/с, то ее изменение импульса составит Δp=0,01 кг∙(500 м/с-0 м/с)=5 кг∙ м/с.
4
Согласно закону сохранения импульса, изменение импульса ружья будет таким же, как и у пули, но противоположным по направлению, поскольку оно после выстрела будет двигаться в сторону противоположную той, куда вылетит пуля.

Совет 2: Как найти импульс тела

Понятие импульса было введено в физику французским ученым Рене Декартом. Сам Декарт называл эту величину не импульсом, а «количеством движения». Термин «импульс» появился позднее. Физическая величина, равная произведению массы тела на его скорость, называется импульсом тела: р=m*v. Импульсом обладают только движущиеся тела. Единицей импульса в интернациональной системе единиц является килограмм*метр в секунду (1кг*м/с). Для импульса справедлив фундаментальный закон природы, называемый законом сохранения импульса.
Инструкция
1
Для расчета искомой величины, необходимо привести в соответствие единицы измерения двух величин, входящих в формулу. Одна из этих величин, определяющая импульс тела – масса. Масса – мера инертности тела. Чем больше масса тела, тем труднее изменить скорость этого тела. Например, шкаф, имеющий массу 500 кг труднее сдвинуть с места, чем шкаф массой 100 кг. И это очевидно, сопротивление первого шкафа силе, пытающейся изменить его скорость больше, чем у второго. Измеряется масса в килограммах (в Международной системе единиц). Если масса дана не в килограммах, то следует ее перевести. Встречаются следующие измерения данной величины: тонны, граммы, миллиграммы, центнеры и т.п. Пример: 6т=6000кг, 350г=0,35кг.
2
Другая величина, от которой импульс зависит напрямую – скорость. Если тело покоится (скорость равна нулю), то импульс равен нулю. При увеличении скорости импульс тела возрастает. Импульс – величина векторная, имеющая направление, которое совпадает с направлением вектора скорости тела. Измеряют скорость в метрах в секунду (1м/с). При нахождения импульса скорость следует перевести в м/с, в случае, когда ее измерение дано в км/ч. Чтобы перевести в м/с нужно численное значение скорости умножить на тысячу и разделить на три тысячи шестьсот. Пример: 54км/ч=54*1000/3600=15м/с.
3
Итак, чтобы определить импульс тела умножаются две величины: масса и скорость. р=m*v. Пример 1. Нужно найти импульс бегущего человека, массой 60 кг. Бежит он со скоростью 6 км/ч. Решение: сначала скорость переводится в м/с. 6 км/ч=6*1000/3600=1,7 м/с. Далее согласно формуле, р=60кг*1,7м/с=100 кг*м/с. Пример 2. Найти импульс покоящегося автомобиля массой 6т. Такую задачу можно не решать. Импульс недвижущегося тела равен нулю.
Источники:
  • Опыт работы учителем физики.

Совет 3: Как найти мгновенную скорость

Чтобы найти мгновенную скорость при равномерном движении, поделите расстояние, пройденное телом, на время, за которое оно преодолевалось. При неравномерном движении, узнайте значение ускорения и рассчитывайте скорость в каждый момент времени. При свободном падении мгновенная скорость зависит от ускорения свободного падения и времени. Мгновенную скорость можно измерить спидометром или радаром.
Вам понадобится
  • Для определения мгновенной скорости возьмите радар, спидометр, секундомер, рулетку или дальномер, акселерометр.
Инструкция
1
Определение мгновенной скорости при равномерном движении Если тело движется равномерно, измерьте с помощью рулетки или дальномера отрезок пути в метрах, после чего поделите полученное значение на промежуток времени в секундах, за которое этот отрезок был пройден. Время измерьте секундомером. После этого найдите среднюю скорость, поделив длину пути на время его прохождения (v=S/t). А поскольку движение равномерное, то средняя скорость будет равна мгновенной скорости.
2
Определение мгновенной скорости при неравномерном движенииОсновным видом неравномерного движения является равноускоренное движение. С помощью акселерометра или любым другим способом измерьте значение ускорения. После этого, зная начальную скорость движения, прибавьте к ней произведение ускорения и времени, на протяжении которого тело находится в движении. Результатом будет значение мгновенной скорости в данный момент времени. (v=v0+a•t). При расчетах учтите, что если тело уменьшает свою скорость (тормозит), то значение ускорения будет отрицательным. В случае если движение начинается из состояния покоя, начальная скорость равна нулю.
3
Определение мгновенной скорости при свободном паденииДля определения мгновенной скорости свободно падающего тела нужно время падения умножить на ускорение свободного падения (9,81 м/с²), расчет произвести по формуле v= g•t. Учтите, что при свободном падении начальная скорость тела равна нулю. Если тело падает с известной высоты, то для определения мгновенной скорости в момент падения с этой высоты умножьте ее значение в метрах на число 19,62, а из полученного числа извлеките квадратный корень.
4
Определение мгновенной скорости спидометром или радаром Если движущееся тело оборудовано спидометром (автомобиль), то на его шкале или электронном табло будет непрерывно отображаться мгновенная скорость в данный момент времени. При наблюдении за телом с неподвижной точки (земля), направьте на него сигнал радара, на его табло отобразится мгновенная скорость тела в данный момент времени.
Видео по теме

Совет 4: Как найти импульс силы

Сила – это физическая величина, действующая на тело, которая, в частности, сообщает ему некоторое ускорение. Чтобы найти импульс силы, нужно определить изменение количества движения, т.е. импульса самого тела.
Инструкция
1
Движение материальной точки обуславливается воздействием некоторой силы или сил, которые придают ей ускорение. Результатом приложения силы определенной величины в течение некоторого времени является соответствующее количество движения. Импульсом силы называется мера ее действия за определенный промежуток времени:Pс = Fср•∆t, гдеFср – средняя сила, действующая на тело;∆t – временной интервал.
2
Количество движения представляет собой импульс тела. Это векторная величина, сонаправленная скорости и равная ее произведению на массу тела:Pт = m•v.
3
Таким образом, импульс силы равен изменению импульса тела:Pc = ∆Pт = m•(v – v0), гдеv0 – начальная скорость;v – конечная скорость тела.
4
Полученное равенство отображает второй закон Ньютона применительно к инерциальной системе отсчета: производная функции материальной точки по времени равна величине постоянной силе, действующей на нее:Fср•∆t = ∆Pт → Fср = dPт/dt.
5
Суммарный импульс системы нескольких тел может измениться только под воздействием внешних сил, причем его значение прямо пропорционально их сумме. Это утверждение является следствием второго и третьего законов Ньютона. Пусть система состоит из трех взаимодействующих тел, тогда верно:Pс1 + Pc2 + Pc3 = ∆Pт1 + ∆Pт2 + ∆Pт3, гдеPci – импульс силы, действующей на тело i;Pтi – импульс тела i.
6
Это равенство показывает, что если сумма внешних сил нулевая, то общий импульс замкнутой системы тел всегда постоянен, несмотря на то, что внутренние силы изменяют их импульсы. Этот принцип носит название закона сохранения импульса. При этом необходимо учитывать, что речь идет о векторной сумме.
7
В реальности система тел редко бывают замкнутой, поскольку на нее всегда действует хотя бы сила тяжести. Она изменяет импульс системы по вертикали, однако не влияет на него, если движение происходит по горизонтали.
Источники:
  • как найти в себе силы измениться в 2017

Совет 5: Как найти импульс фотона

Фотон - самая распространенная элементарная частица во вселенной. Он не имеет массы покоя и в полной степени проявляет свойства волн. Вследствие этого в курсах квантовой физики школ и ВУЗ-ов изучению фотонов уделяется большое внимание. И первые задачи по данной теме будут о том, как найти импульс фотона.
Вам понадобится
  • - калькулятор;
  • - возможно, физический справочник.
Инструкция
1
Найдите импульс фотона, зная его энергию. Произведите вычисления по формуле p=E/c, где E - энергия, а c - скорость фотона. Поскольку фотон является элементарной частицей, у которой отсутствует состояние покоя, его скорость всегда можно принимать равной 3∙10^8 м/с. Иными словами, импульс будет равен p=E/(3∙10^8)=(E∙10^-8)/3.
2
Зная угловую частоту фотона, найдите его импульс. Энергия фотона может быть вычислена как E=ħω, где ω - угловая частота, а ħ=h/2π (здесь h - постоянная Планка). Используя связь энергии и импульса, описанную в первом шаге, представьте формулу расчета импульса как: p=ħω/c=hω/2πc.
3
Вычислите импульс фотона, зная показатель частоты излучения света. Используйте связь между угловой и линейной частотой. Она выражается как ω=2πν, где ν - частота излучения. Поскольку, как было показано в предыдущем шаге, p=hω/2πc, то импульс может быть выражен через отношение: p=2hπν/2πc=hν/c. Обратите внимание на то, что, поскольку скорость света и постоянная Планка - константы, импульс фотона, фактически, зависит только от его частоты.
4
Найдите импульс фотона на основании значения длины его волны. В общем смысле длина любой волны связана с ее частотой и скоростью распространения отношением λ=V/F, где F - частота, а V - скорость. Поэтому длина волны фотона, имеющего скорость света, будет равна λ =c/ν, где ν - его частота. Соответственно, ν=c/λ. Поэтому импульс может быть выражен как p=hν/c=hc/λc=h/λ.
Видео по теме
Обратите внимание
Скорость света при его распространении в веществе может существенно отличаться от его скорости в вакууме. Учитывайте данное обстоятельство при проведении расчетов.
Полезный совет
При проведении расчетов, связанных с определением импульсов элементарных частиц, в том числе и фотонов, переводите все значения в систему СИ. Постоянную Планка h принимайте равной 6,626∙10^34 Дж∙с. Заранее найдите отношение h/c для быстрого получения значений импульсов фотонов на основании значений их частот.
Источники:
  • как изменяется масса движущегося тела
Поиск
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500