Momentum et impulsion (formules, exemples de problèmes, relations)

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Les ponts qui sont souvent empruntés par de gros camions seront généralement endommagés plus rapidement que les ponts qui ne sont empruntés que par des véhicules plus petits. Apparemment, cela est lié et peut être expliqué par la formule de la quantité de mouvement et de l'impulsion en physique.

Momentum et impulsion sont deux concepts liés. Il est nécessaire d'apprendre de la compréhension, la relation entre les deux à la formule utilisée pour résoudre un problème. Découvrez l'explication complète ci-dessous.

Table des matières

Qu'est-ce que l'élan ?

Qu'est-ce que l'élan ?

Tous les objets qui peuvent se déplacer doivent avoir leur propre élan. En physique, la définition de la quantité de mouvement est une quantité vectorielle dont la direction est la même que la direction de la vitesse de l'objet.

Lié à la déclaration précédente, l'élan fait également référence au produit du poids total d'un objet et de la vitesse d'un objet. En termes simples, la quantité de mouvement est une mesure de la difficulté à faire en sorte qu'un objet s'arrête de bouger.

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La quantité de mouvement possédée par un objet est influencée par deux choses, à savoir la masse et la vitesse. Si l'objet A a une masse lourde, alors sa quantité de mouvement est également grande. De même avec la vitesse, l'élan de l'objet B augmentera plus l'objet se déplace rapidement.

Comprenons en prenant un exemple simple. Deux cerises de même poids, mais situées sur des branches de hauteurs différentes, puis la cerise sur Les branches hautes causeront plus de douleur lorsqu'elles tombent sur leurs pieds que les cerisiers sur les branches inférieures bas.

Un autre exemple est lorsqu'il y a une collision entre 2 véhicules. Les véhicules qui ont une vitesse plus élevée, bien sûr, subiront des dommages plus graves que les autres véhicules qui sont plus lents.

Lis: Formule Entreprise

Qu'est-ce qu'Impulse ?

Qu'est-ce qu'Impulse ?

En bref, une impulsion est un changement de dynamique qui prouve que les deux concepts sont bien liés. L'impulsion est le produit de la force et du temps tant que la force agit sur un objet.

De plus, l'impulsion est définie comme une quantité vectorielle dont la direction est la même que la direction de la force. Ce concept montre le fait qu'une grande force est nécessaire pour déplacer un objet qui était au repos ou pour arrêter un objet qui se déplaçait.

L'exemple le plus simple pour illustrer une impulsion est lorsqu'un joueur frappe le ballon dans une certaine direction. Le moment entre le moment où vous appliquez une force sur le ballon en balançant votre pied jusqu'à ce que le pied touche enfin le ballon s'appelle l'impulsion.

Lis: Lois de Newton 1, 2, 3

Formules Momentum et Impulse

Comment connaître l'élan et l'impulsion? Il existe une formule utilisée pour calculer les deux concepts de physique.

un. Calcul de l'élan

Dans le calcul, la formule de quantité de mouvement suivante est utilisée :

p = mv

Symbole p: quantité de mouvement en unités de kg m/s

Le symbole m est le poids total de l'objet ou la masse en kg

Symbole v: vitesse en unités v

La formule montre la quantité de mouvement comme une quantité vectorielle qui a une direction. De cette façon, la direction du mouvement d'un objet peut déjà être connue si l'amplitude de son impulsion est trouvée.

b. Comptage d'impulsions

La formule de calcul des impulsions est la suivante :

Calcul d'impulsion

Symbole I: impulsion en unités de Ns

Symbole F: force impulsive en N. unités

Symbole delta t: changement de temps en unités de s

Bien que l'impulsion et l'élan soient deux concepts liés, l'impulsion a toujours une formule indépendante. Autrement dit, la formule est utilisée lorsque la vitesse et le poids total de l'objet sont inconnus.

Pendant ce temps, lorsque la masse et la vitesse sont clairement connues, le calcul utilise une formule qui énonce la relation entre les deux concepts.

Relation entre Momentum et Impulse

L'impulsion et l'impulsion ont une relation qui est énoncée dans le théorème impulsion-impulsion, à savoir que l'impulsion agissant sur un objet est la même que le changement d'impulsion qui se produit sur l'objet.

La relation entre les deux peut être vue clairement dans la deuxième loi de Newton. L'énoncé de la deuxième loi de Newton souligne que l'amplitude de la force exercée sur l'objet A sera égale au changement de quantité de mouvement qui se produit par unité de temps.

Dans les équations mathématiques, la relation entre la quantité de mouvement et l'impulsion s'exprime comme suit :

La formule de la relation entre l'élan et l'impulsion

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p fait référence au changement de quantité de mouvement ( p2 – p1)

Lis: Dimension de puissance

Exemples de questions et discussion

Un moyen efficace de comprendre plus profondément les formules de momentum et d'impulsion est de s'entraîner à résoudre des problèmes. Voici quelques exemples de questions sur l'impulsion et l'élan ainsi qu'une discussion complète :

1. Une personne lance une balle pesant 0,15 kg avec une vitesse de 20 m/s. Après cela, la balle est frappée avec un bâton afin qu'elle se déplace dans une direction différente à une vitesse de 20 m/s. Calculez l'impulsion donnée par le bâton à la balle !

Sur la base des questions, certaines des données connues sont :

Masse du ballon (m): 0,15 kg

Première vitesse (v1): 20m/s

Deuxième vitesse (v2): 20m/s

Ensuite, branchez ces nombres dans la formule de calcul des impulsions, à savoir :

Impulsion = m(v2 – v1)

= 0,15 (- 20 m/s – 20 m/s)

= – 6 Ns

Sur la base de ces calculs, on peut voir que l'impulsion est de – 6 Ns.

2. Mirna conduit une moto avec une vitesse de 30 m/s. La masse de la moto est de 200 kg. Donnez l'élan !

À partir de la question, il peut être vu comme suit:

Masse de l'objet (m): 200 kg

Vitesse de l'objet (v): 30 m/s

Après cela, utilisez la formule pour trouver l'élan en entrant ces chiffres :

p = m x v

= 200 30

= 6000 kg m/s

De cette façon, l'élan de la moto de Mirna est de 6000 kg m/s.

3. Bayu tient un ballon pesant 0,5 kg. La balle commence à se déplacer à une vitesse de 4 m/s. Après cela, Ardi a frappé la balle en donnant la force opposée pour que la vitesse de la balle passe à 8 m/s. Si la balle touche la batte pendant 0,01 seconde, calculez le changement d'élan qui se produit !

Sur la base de la question, il est connu:

Masse du ballon (m): 0,5 kg

Vitesse initiale (v1): 4m/s

Vitesse avancée (v2): 8m/s

Dans le problème, la chose qui est demandée est le changement de quantité de mouvement qui signifie la même chose que l'impulsion. Le calcul devient alors :

je = m(v2 – v1)

= 0,5 (- 8 – 4)

= – 6

Ainsi, le changement d'impulsion ou d'élan de la balle est de – 6 m/s.

4. Un gros camion pesant 2 tonnes est conduit à une vitesse de 72 km/h. En tournant à une fourche, le camion heurte un poteau et s'immobilise pendant 0,1 seconde. Quelle est la force moyenne (F) sur le camion au moment de la collision ?

De la question, on peut voir:

Poids total du camion (m): 2 tonnes ou égal à 2000 kg

Vitesse initiale: 72 km/h ou égale à 20 m/s

Vitesse avancée: 0 car le camion s'est brusquement arrêté après avoir heurté un poteau

Changement d'heure (changement de temps delta tt): 0,1 s

Ensuite, branchez ces nombres dans la formule pour trouver la force moyenne du camion, qui est :

solution au problème numéro 4 moment et impulsion

Ainsi, la force moyenne sur le camion est de 40 000 N.

Maintenant, vous comprenez ce qu'est l'élan et l'impulsion, n'est-ce pas? La formule de la quantité de mouvement est utilisée pour déterminer la quantité de quantité de mouvement d'un objet en mouvement. Le changement de quantité de mouvement d'un objet est égal à l'impulsion sur cet objet.

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