Momentum ve Çarpışmalar

Momentum ve Çarpışmalar

Momentum nedir?

Momentum, hareket halindeki kütlenin bir ölçüsüdür. Hareket eden herhangi bir nesnenin momentumu vardır. Fizikte, bir nesnenin momentumu, kütle çarpı hızına eşittir.

momentum = kütle * hız
Momentum genellikle denklemin şöyle görünmesini sağlayan 'p' harfi kullanılarak kısaltılır:

p = m * v
burada p momentum, m kütle ve v hızdır.
Bu denklemden hem nesnenin hızının hem de kütlenin momentum miktarı üzerinde eşit etkiye sahip olduğunu görebilirsiniz. Koşarken, yürürken olduğundan daha fazla momentuma sahip olursun. Aynı şekilde, bir araba ve bisiklet caddede aynı hızda giderse, arabanın daha fazla momentumu olacaktır.

Momentum Nasıl Ölçülür

Momentum tipik olarak kilogram çarpı metre / saniye (kg * m / s) veya newton-saniye (Ns) cinsinden ölçülür.

Momentum bir Vektördür

Hız bir vektör olduğu için momentum da bir vektördür. Bu, momentumun büyüklüğüne ek olarak (p = m * v olarak verilir), momentumun da bir yönü olduğu anlamına gelir. Momentumun yönü bir ok veya vektör ile gösterilir.

Çarpışmalar

İki nesne birbirine çarptığında buna çarpışma denir. Fizikte, bir çarpışmanın bir kaza içermesi gerekmez (iki arabanın birbirine çarpması gibi), ancak iki veya daha fazla hareketli nesnenin kısa bir süre için birbirine kuvvet uyguladığı herhangi bir olay olabilir.

Örnekler:
  • Bilardo masasında bir topun diğerine vurması
  • Bir topa vuran bir beyzbol sopası
  • Parmaklarınızın klavyedeki tuşa vurması
Çarpışmalar ve Momentumun Korunması

Fizikte önemli bir teori, momentum korunumu yasasıdır. Bu yasa, iki nesne çarpıştığında momentuma ne olduğunu açıklar.

Yasa, iki nesne kapalı bir sistemde çarpıştığında, iki nesnenin çarpışmadan önceki toplam momentumunun, iki nesnenin çarpışmadan sonraki toplam momentumuyla aynı olduğunu belirtir. Her nesnenin momentumu değişebilir, ancak toplam momentum aynı kalmalıdır.

Misal:

10 kg kütleli kırmızı bir top 5 m / sn hızla doğuya gidip 10 m / sn hızla batıya giden 20 kg kütleli mavi bir topla çarpışırsa, sonuç nedir?

İlk olarak, çarpışmadan önce her topun momentumunu hesaplıyoruz:

Kırmızı top = 10 kg * 5 m / s = 50 kg m / s doğu
Mavi top = 20 kg * 10 m / s = 200 kg m / s batı

Ortaya çıkan momentum şöyle olacaktır:

Her iki top = 150 kg m / s batı
Not: Duran bir nesnenin momentumu 0 kg m / s'dir.

Momentum ve Çarpışmalarla İlgili İlginç Gerçekler
  • Momentum için neden 'p'nin kullanıldığından kimse tam olarak emin değil. Büyük olasılıkla, 'doğru git' anlamına gelen Latince 'petere' kelimesinden geldi. 'M' yi kullanamadılar çünkü bu zaten kitle için kullanıldı.
  • Momentumdaki bir değişikliğe dürtü denir.
  • Elastik çarpışma, kinetik enerjinin kaybolmadığı çarpışmadır.
  • Esnek olmayan bir çarpışma, çarpışan cisimlerin kinetik enerjisinin bir kısmının kaybolduğu çarpışmadır. Bunun nedeni, enerjinin ısı veya ses gibi başka bir tür enerjiye dönüştürülmesidir.
  • Bir silahın geri tepmesi, momentumun korunmasından kaynaklanır. Silah, daha büyük kütlesi nedeniyle mermiden daha düşük bir hızda geri hareket eder.